UNIVERSIDAD NACIONAL DE...
152
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ESPECIALIDAD DE INGENIERÍA MECATRÓNICA IMPLEMENTACIÓN DE UN EQUIPO DE ÓSMOSIS INVERSA PARA LA REUTILIZACIÓN DE AGUA DURA DEL EQUIPO ACCUAPRODUCT DE 21 m 3 /h DE LA EMPRESA MEDIFARMA INFORME DE SUFICIENCIA PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO MECATRÓNICO JACK ALEX HIPÓLITO RICALDI PROMOCIÓN 2009-11 LIMA- PERÚ 2012
Transcript of UNIVERSIDAD NACIONAL DE...
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ESPECIALIDAD DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
IMPLEMENTACIÓN DE UN EQUIPO DE ÓSMOSIS INVERSA
PARA LA REUTILIZACIÓN DE AGUA DURA DEL EQUIPO
ACCUAPRODUCT DE 21 m3/h DE LA EMPRESA MEDIFARMA
INFORME DE SUFICIENCIA PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE
INGENIERO MECATRÓNICO
JACK ALEX HIPÓLITO RICALDI
PROMOCIÓN 2009-11
LIMA- PERÚ
2012
Dedicado a mi madre Carmen, por ser la persona que me inclinó desde niño hacia
el mundo de los números y la ingeniería y por todo ese amor brindado que me supo
dar a lo largo de mi vida. A mi padre Rúbel, hombre trabajador que me enseño a
seguir el camino correcto con valentía y responsabilidad. A mis hermanos, por sus
virtudes, consejos y experiencias los cuales hicieron de mí una persona íntegra con
valores y ambiciones de lograr mis metas. Y en especial a mi abuelita Dina Zarate
que con su tiempo, amor, paciencia y dedicación hizo de sus nietos hombres de bien
en nuestra sociedad.
ÍNDICE
PRÓLOGO ...................................................................................................................... I
CAPÍTULO!
INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 3
l . l . Antecedentes . . . . . . . .................................................................................................. 5
1.2. Objetivos ..... . . . . . ..................................................................................................... 6
1.2.1. Objetivo general. ......................................................................................... 6
1.2.2. Objetivos específicos .................................................................................. 6
1.3. Alcance ................................................................................................................. . 7
1.4. Limitaciones ........................................................................................................... 7
1.5. Justificación ............................................................................................................ 7
CAPÍTULO II
UBICACIÓN DEL EQUIPO DENTRO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO
Y DISTRIBUCIÓN DE AGUA OSMOTIZADA ......................................................... 8
2.1. Sistema de tratamiento de agua subterránea .......................................................... 8
2.2. Equipos principales ............................................................................................... 1 O
2.2.1. Filtro multimedia o de carbón activado .................................................... 10
2.2.2. Equipo de ósmosis inversa Accuaproduct.. .............................................. 13
2.2.3. Equipo de ósmosis inversa IP A ................................................................ 15
2.3. Ubicación del equipo .............................................................................................. 17
11
CAPÍTULO 111
FUNDAMENTOS DE AUTOMATIZACIÓN PARA EL PROCESO DE
ÓSMOSIS INVERSA ................................................................................................... 18
3.1. Fundamentos de ósmosis inversa ......................................................................... 18
3.1. l. Ósmosis natural ...................................................................................... 18
3.1.2. Ósmosis inversa ...................................................................................... 18
3.1.3. Membrana semipermeable ..................................................................... 20
3.1.4. Factor o porcentaje de conversión o porcentaje de recuperación ........... 20
3.1.5. Porcentaje de paso de sales o porcentaje de rechazo de sales ................ 20
3 .1.6. Factor de concentración de sales ............................................................ 2 I
3.1.7. Coeficiente de permeablidad . ................................................................. 21
3 .1.8. Selectividad de membranas ................................................................... 22
3.1.9. Presión transmembrana ......................................................................... 22
3.1.1 O. Presión de operación .............................................................................. 23
3.1.11. Pérdida de carga o presión diferencial.. .................................................. 23
3. l. 12. Caudal de operación máximo de alimentación ....................................... 23
3.1.13. Caudal de operación mínimo de rechazo ................................................ 24
3.1.14. Flujo de agua producto .. ......................................................................... 24
3.1.15. Rechazo de salmuera concentrada .......................................................... 24
3.2. Etapas, arreglos y pasos en ósmosis inversa ......................................................... 25
3.2. l. Sistema de un paso con recirculación de concentrado ........................... 26
3.2.2. Sistema de un paso con dos etapas ......................................................... 26
3.2.3. Sistema de un paso con dos etapas con bomba de ayuda entre etapas ... 27
III
3.2.4. Sistema con doble paso parcial.. ............................................................. 28
3.2.5. Sistema con doble paso total .................................................................. 29
3.3. Cálculos básicos en la tecnología de ósmosis inversa ........................................... 29
3.3.1. Balance de masa ..................................................................................... 30
3.3.2. Tasa de recuperación .............................................................................. 30
3.3.3. Tasa de separación .................................................................................. 31
3.3.4. Velocidad de permeación ....................................................................... 3 l
3.3.5. Flujo de solvente ..................................................................................... 31
3.3.6. Flujo de soluto ........................................................................................ 32
3.3.7. Número de membranas a emplear .......................................................... 32
3.4. Fundamentos de automatización ............................................................................ 33
3.4.1. Controlador lógico programable ............................................................. 37
3.4.2. Arquitectura del PLC .............................................................................. 38
3.4.2.1. Fuente de alimentación ............................................................ 38
3.4.2.2. Unidad central de procesos ...................................................... 39
3.4.2.3. Rack o bastidor ........................................................................ 39
3.4.2.4. Entradas y salidas digitales ...................................................... 40
3.4.2.5. Entradas y salidas analógicas .................................................. 40
3.4.2.6. Otros módulos ......................................................................... 41
3.4.3. Tipos de PLC ........................................................................................... 41
3.4.3. l . PLC Compacto ....................................................................... 41
3.4.3.2. PLC Modular .......................................................................... 42
IV
CAPÍTULO IV
IMPLEMENTACIÓN Y PRUEBAS DEL SISTEMA POR ÓSMOSIS
INVERSA ....................................................................................................................... 43
4.1. Análisis del agua a recuperar ................................................................................ 43
4.2. Selección de membranas ...................................................................................... 43
4.3. Diseño del sistema por ósmosis inversa ............................................................... 45
4.4. Diagrama P&ID del sistema ................................................................................. 45
4.5. Descripción de los componentes principales ........................................................ 51
4.5.1. Componentes del pre tratamiento ............................................................ 51
4.5.1.1. Bomba dosificadora de hipoclorito de sodio ............................. 51
4.5.1.2. Bomba de alimentación al equipo de ósmosis inversa .............. 52
4.5.1.3. Microfiltración ........................................................................... 53
4.5.1.4. Bomba dosificadora de metabisulfito de sodio ......................... 54
4.5.2. Componentes del equipo de ósmosis inversa .......................................... 55
4.5.2.1. Microfiltración ........................................................................... 55
4.5.2.2. Bomba de alta presión ............................................................... 55
4.5.2.3. Membranas de ósmosis inversa ................................................. 56
4.5.2.4. Portamembranas ........................................................................ 57
4.5.3. Instrumentación y control ........................................................................ 57
4.5.3.1. Sensor de conductividad ............................................................ 57
4.5.3.2. Transmisor de conductividad .................................................... 59
4.5.3.3. Sensor de caudal ........................................................................ 60
4.5.3.4. Transmisor de caudal.. ............................................................... 60
4.5.3.5. Sensor deORP ........................................................................... 61
V
4.5.3.6. Pre amplificador para sensor de ORP ........................................ 61
4.5.3.7. Transmisor de ORP ................................................................... 63
4.5.3.8. Interruptor de presión ................................................................ 63
4.5.3.9. Interruptor de nivel .................................................................... 65
4.5.3. l O. Válvula mariposa con actuador neumático .............................. 66
4.5.3.11. Electroválvulas ........................................................................ 67
4.6. Tableros de control y fuerza ................................................................................... 68
4.6. l. Tablero principal ....................................................................................... 68
4.6. l. l. Selección del variador de velocidad .......................................... 69
4.6.1.2. Selección de la reactancia de línea ............................................ 70
4.6.1.3. Selección del guardamotor ........................................................ 71
4.6. l .4. Selección de los interruptores termomagnéticos ....................... 72
4.6.1.5. Selección del controlador lógico programable .......................... 74
4.6.1.6. Otros componentes .................................................................... 75
4.6.2. Tablero secundario .................................................................................... 76
4.6.2.1. Selección del arrancador suave ................................................. 76
4.6.2.2. Selección del guardamotor ........................................................ 77
4.7. Montaje del sistema de ósmosis inversa ............................................................... 79
4. 7 .1. Estructura metálica .................................................................................... 79
4.7.2. Tuberías y accesorios ................................................................................ 82
4. 7 .2.1. Tuberías y accesorios de PVC ................................................... 82
4. 7 .2.2. Tuberías y accesorios de acero inoxidable ................................ 82
4. 7 .3. Montaje ...................................................................................................... 83
4.8. Instalación de suministros ..................................................................................... 85
VI
4.8.1. Energía eléctrica ........................................................................................ 86
4.8.2. Aire comprimido ....................................................................................... 87
4.8.3. Agua de rechazo del equipo Accuaproduct ............................................... 87
4.9. Operación y lógica de control ............................................................................... 90
4.9.1. Operación .................................................................................................. 90
4.9.2. Alarmas ...................................................................................................... 94
4.1 O. Prueba del sistema de ósmosis inversa ................................................................ 95
CAPÍTULO V
ESTUDIO ECONÓMICO ............................................................................................ 97
5.1. Costos de instalación del equipo .............................................................................. 97
5. l .1. Costos por mano de obra ........................................................................... 97
5.1.2. Costos por materiales ................................................................................. 97
5.1.3. Resumen de costos totales por instalación del equipo .............................. . 98
5.1 .4. Ahorro por instalación del equipo en Medifarma ..................................... . 99
5 .2. Costos por instalación de suministros ................................................................... 100
5.3. Costo total del proyecto ......................................................................................... I 00
5.4. Ahorro por recuperación del agua de rechazo del equipo Accuaproduct .............. 1 O I
5 .4.1. Pérdidas antes de la recuperación ............................................................ 1 O 1
5.4.2. Ahorro con la recuperación ..................................................................... 102
5.5. Periodo de retomo de inversión ............................................................................. I 02
CONCLUSIONES ....................................................................................................... 104
BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................... 106
ANEXOS
PRÓLOGO
El tratamiento de agua, en la industria farmacéutica, es una materia prima
fundamental en la producción de sueros e inyectables; es por ello que se requiere de
diferentes procesos de tratamiento para conseguir la calidad de agua requerida para
nuestra producción. Para conseguir una calidad de agua deseable es necesario
recurrir al proceso de ósmosis inversa; el cual, por su naturaleza, provee un
porcentaje de calidad de agua deseada y otra, que dependiendo de su calidad, puede
ser desechada o reutilizada.
En nuestro proceso de ablandamiento de agua empleamos un eqmpo de
ósmosis inversa de la marca Accuaproduct; el cual nos provee un caudal de 21 m3 /h
de agua aprovechada y 9 m3/h de agua desechada. En estos tiempos de
contaminación medioambiental y de una mayor concientización por el uso de
nuestros recursos hídricos, se requiere de procesos de recuperación y reutilización
para un máximo aprovechamiento de estos recursos; es por ello que el presente
informe muestra la implementación, desarrollada en la planta de Ate de la empresa
Medifarma, de un equipo de ósmosis inversa para la recuperación del agua desechada
de nuestro equipo Accuaproduct; el cual presenta el siguiente contenido:
2
En el Capítulo I se precisa los antecedentes, objetivos, alcance, limitaciones y
la justificación del presente informe.
En el Capítulo II se describe la ubicación que tendrá nuestro sistema de
recuperación dentro de nuestra planta de tratamiento de agua; así como también la
descripción de los equipos principales de dicha planta.
En el Capítulo 111 se presenta el marco teórico que sustenta el funcionamiento
del equipo de ósmosis inversa; además de los conceptos claves de la automatización
industrial, inherentes a todo proceso en la actualidad.
En el Capítulo IV se desarrolla la selección de los diversos componentes que
formarán el sistema, la implementación, la instalación de los suministros, la lógica de
control que gobernará el sistema y además las pruebas realizadas y los parámetros
principales al momento de entrar en funcionamiento.
En el Capítulo V se muestra el estudio económico del proyecto, el dinero
invertido en el proyecto, el ahorro que genera a la compañía y el tiempo de
recuperación de nuestra inversión.
Como parte final, se presentan las conclusiones obtenidas del trabajo
desarrollado en el presente informe.
CAPÍTULOI
INTRODUCCIÓN
La industria farmacéutica es el sector productivo responsable de la
investigación, elaboración y distribución de los medicamentos, cuya finalidad
primordial es mejorar la salud de las personas en el mundo y prevenir todas las
posibles enfermedades. Según la Federación Internacional de la Industria
Farmacéutica: "El sector farmacéutico está comprometido con la mejora de la salud
humana a través de investigación y desarrollo de nuevas medicinas y la producción y
marketing de productos farmacéuticos de calidad confiable, de acuerdo con los
estándares internacionalmente definidos de las mejores prácticas". (IFPMA, 2004).
En palabras de Miles D. White, Presidente de Laboratorios Abbott, "Traducir el
conocimiento científico y el entendimiento a medicina significativa es lo que
hacemos, y es lo que hace a nuestra industria única".
El sector se mantiene de acuerdo a su capacidad para lanzar innovadores
productos al mercado global. Estos productos deben satisfacer las necesidades de la
gente de todos los rincones del mundo; sin discriminación social, cultural, ambiental
y económica; es por ello que se sigue trabajando en nuevas fórmulas, en mejorar las
4
ya existentes, en minimizar o eliminar los efectos secundarios que causan y optimizar
sus resultados.
Es demás asegurar que la salud cobra uno de los tópicos más importantes en
el mundo y el número de clientes se incrementa, debido a la mayor inversión en su
salud; sin embargo, más allá del reto científico e innovador, se encuentra en hacer
que la salud esté al alcance de todos y esto implica en satisfacer las necesidades de
clientes de todos los estratos con una mayor y mejor calidad con una consecuente
reducción de precios.
En el Perú, la industria farmacéutica nacional incluye la fabricación de
medicamentos, sueros, inyectables, antibióticos, vitaminas y biológicos. Nuestro país
posee diversos laboratorios farmacéuticos tanto nacionales como extranjeros con
plantas locales de producción y/o oficinas de representación, cuyos productos son
importados desde el exterior.
Esta industria se ha estado constituyendo como un sector en continuo
crecimiento, importante en nuestra economía por su participación en nuestro PBI
manufacturero, así como su afán exportador y su contribución a la generación de
empleos multidisciplinarios. En los últimos años el sector ha venido atravesando un
continuo crecimiento asociado a nuestro mercado interno, por una mayor capacidad
adquisitiva privada y pública, así como un humilde dinamismo exportador.
·, 1,
5
Actualmente nuestra industria farmacéutica nacional mueve entre US$ I 400 y
US$ l 700 millones anualmente, impulsado por el crecimiento económico global y la
mayor inversión de las personas en su salud. Este monto reflejó un crecimiento del
l 0% en el año 2011 respecto del año anterior, y se estima que para los siguientes
años siga en aumento. Cabe resaltar que la participación de la industria farmacéutica
en nuestro PBI representa, en promedio, un 0,3%.
1.1. Antecedentes.
En diciembre del 2006 MEDIF ARMA S.A. compró el 100% de las acciones
y derechos de Laboratorios TRIF ARMA S.A., un laboratorio farmacéutico peruano
especializado en soluciones rehidratantes orales y parenterales de pequeño y gran
volumen que, a partir de entonces, se encuentra en continua expansión. Ya en el 2007
se compra un terreno aledaño "el cinco y medio"; y es allí donde se construye la
planta nueva y comienza su producción de sueros a gran escala con tecnología
alemana y argentina de última generación.
Para la producción de sueros a gran escala se requiere de un gran volumen de
agua, el cual es nuestra materia prima fundamental, para ello es conveniente extraer
agua del subsuelo y hacer nuestro propio tratamiento. Nuestro tratamiento de agua
principal para la producción de sueros e inyectables está conformado por dos
procesos de osrnosis inversa. En una con un equipo de origen argentino cuya calidad
de agua entregada llega a valores sorprendentes y la otra empleada corno ablandador,
6
de origen peruano, cuya finalidad es entregar al equipo argentino un agua pretratada
lo suficientemente "buena" para finalmente obtener un agua casi al 100% "pura".
Todo proceso de osmos1s mversa genera dos tipos de agua: el agua de
producto o servicio, el cual es deseada y utilizada, y el agua de rechazo, el cual
dependiendo de su conductividad es desechada o reutilizada. Nuestro ablandador
tiene un caudal de 9 m3/h de agua de rechazo y por su calidad es, hasta ahora,
desechada completamente; lo cual traduciéndolo en términos de dinero es una
pérdida considerable. A partir de lo anterior, se plantea una nueva planta de
tratamiento de agua por osmosis inversa, con la finalidad de tratar esta agua
desechada y reutilizarlo en el sistema de producción.
1.2. Objetivos.
1.2.1. Objetivo general.
Implementar un equipo de ósmosis inversa con la finalidad de reutilizar
el agua dura del equipo Accuaproduct de la empresa Medifarma.
1.2.2. Objetivos específicos.
• Analizar la propuesta de diseño del eqmpo en base al análisis del agua
realizado.
• Ensamblar las partes que conforman el equipo descritos en la propuesta.
7
• Implementar el tablero de fuerza y control del sistema de ósmosis inversa.
• Desarrollar la lógica de control mediante un controlador lógico programable.
• Ahorrar en la implementación del equipo, realizado dentro de nuestras
instalaciones.
• Generar un ahorro anual por reutilización del agua en la producción de sueros
e inyectables.
1.3. Alcance.
Este informe precisa los alineamientos para ensamblar el sistema de
recuperación de agua mediante una planta de osmosis inversa así como también la
implementación del tablero eléctrico de fuerza y control.
1.4. Limitaciones.
En este informe, no se presentará el diseño del equipo de ósmosis inversa, se
tomará el diseño planteado por un especialista y a partir de ello se ejecutará la
implementación.
1.5. Justificación.
El proyecto nace por la necesidad de recuperar cierto porcentaje del agua de
rechazo del equipo de ósmosis inversa Accuaproduct; con la finalidad de generar
ahorro en el consumo de agua para el proceso de envasado de sueros e inyectables.
CAPÍTULO II
UBICACIÓN DEL EQUIPO DENTRO DEL
SISTEMA DE TRATAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE
AGUA OSMOTIZADA
2.1. Sistema de tratamiento de agua subterránea.
Nuestro sistema de tratamiento de agua consta de una variedad de equipos tales
como: Filtros, bombas, tanques, equipos de ósmosis inversa, entre otros. (Ver figura
2.1.).
Este sistema inicia desde el pozo subterráneo (Ver sector l - figura 2.1.),
ubicado dentro de nuestras instalaciones, mediante una bomba sumergible con
caudal de 43,2 m3 /h; el cual extrae agua del subsuelo y se almacena en nuestra
cisterna de 90 m3 previamente clorinada manteniéndolo con una concentración de
0,5 ppm. De esta cisterna el agua es extraída por 2 bombas instaladas en paralelo
cuyo caudal es de 21 m3/h y una presión de 75 psi. Con estas condiciones ingresa a
un filtro multimedia o filtro de carbón activado, cuya finalidad es filtrar sólidos en
suspensión de hasta I O um.
� �· e .,
� ... . CFJ -· l;/l .....
(ll 3 p)
o. (ll .......,
3 (ll :::s
o '< o. l;/l ..... ::!. r::r e: (")
o: :::s
o. (ll p)
� p) o l;/l
3 o c. N p) o. p)
SECTOR 1 SECTOR 2 t
_,.
t
1 ·111
...,_ FihroSum
uv Eec:-cbefflOl
--. O: 20m�-;::� ¡ 1 i c::::J
l ""i¡;í-T ' ,.,, l____L 0'"' 0
S<l<la cau,nca 1 _,..
' �E�) A ..c ... -
\;/ c36ri'il·
SECTOR 3
......
-�
,.-::::: . r M ?
·00a:-0
T::i�que olrroceram,ertc
15 000 L
M'
• ..,, ..
0
nf 1 1
1
1 T:inque 1 I
I almacenamiento
·5 000 L
F111 l
._J I N' 2
'//<//� 11
� _)
, y Ai----1
--r'
,-....
--4,¡,:.,.Qm
� )Em.l;�
\O
10
Una vez filtrado se inactiva el cloro, dosificado al ingreso de la cisterna, con
una solución de metabisulfito de sodio. El agua sin cloro continua su recorrido por
una batería de filtros tipo cartucho de 20 um para finalmente ingresar a nuestro
ablandador, un equipo de ósmosis inversa, cuyo caudal de ingreso es de 30 m3 /h;
produciendo un caudal de 21 m3 /h de agua útil y un caudal de 9 m3 /h de agua
desechada o rechazo. El agua blanda producida, con conductividad de 22 uS/cm, se
le inyecta nuevamente una solución de hipoclorito de sodio con la finalidad de
evitar la contaminación en nuestro tanque de acero inoxidable de I 5 m3 (Ver sector
2 - figura 2.1.). El agua depositada en nuestro tanque ingresa a un equipo de
osmosis más sofisticado con todas sus instalaciones de acero inoxidable, lazos de
control, etc. Este equipo consume un caudal de 15 m3 /h, los cuales el agua de
servicio tiene una calidad de agua de inyectable, cuya conductividad y PH están
controlados a 0,8 uS/cm y 6, respectivamente. Finalmente el agua para inyectables
se almacena en 2 tanques de 15 m3, el cual mediante un circuito cerrado se
mantiene en continua recirculación para evitar contaminación de donde también se
consume para la producción de sueros e inyectables (Ver sector 3 - figura 2.1.).
2.2. Equipos principales.
2.2.1. Filtro multimedia o de carbón activado.
Consta de un tanque metálico construido con acero al carbono y
recubierto con pintura epóxica resistente a ambientes severos, de dimensiones
11
<l> 60" x 60", con una presión de diseño de 100 psi y una presión de trabajo de
60 psi. (Ver figura 2.2.).
Figura 2.2. Filtro multimedia.
Este tanque contiene varias capas de material filtrante. (Ver tabla 2.1.).
Mineral Cantidad (kg) Altura (cm)
Antracita granulada 0.85mm-0.95mm 800 45
Arena fina blanca 1 /64" 600 20
Gamet 30mm-40mm 450 10
Grava soporte Cuarzo 1 /8" x 1 / 16" 300 8
Grava soporte Cuarzo l /4" x 1 /8" 300 8
Grava Soporte Canto Rodado l /2" x 1 /4" 300 8
Grava Soporte Canto Rodado 3/4" x 1 /2" 550 De 2" a 4" por encima
de las toberas de PVC . .
Tabla 2.1. Compos1c1ón de filtro multimedia .
12
El objetivo del material es filtrar sólidos suspendidos en el agua de hasta
l O micras a través de estas capas. Cada una de ellas de diferente gravedad
específica y diferente tamaño, de tal manera que se mantenga en una capacidad
de sedimentación superior a un filtro de arena convencional y que las partículas
queden atrapadas entre los lechos.
La grava soporte, tal como su nombre lo indica, actúa como soporte de
los lechos superiores, que son los encargados de realizar el proceso de filtrado
de los sólidos.
El filtro multimedia es controlado por un controlador MVP marca
Culligan USA, el cual maneja 5 válvulas neumáticas marca Bray Valve
actuadas por medio de aire comprimido, y se encarga de los tiempos de
servicio, retrolavado y enjuague del material filtrante
El tiempo de serv1c10 es el tiempo durante el cual el filtro opera
normalmente, produciendo agua filtrada para el proceso en sí, siendo la
dirección del flujo de agua desde arriba hacia abajo. Durante este tiempo, los
sólidos quedan retenidos en los lechos filtrantes, con el consiguiente aumento
de la variación de presión, indicado por manómetros tanto al ingreso como a la
salida del filtro.
Cuando esta variación es mayor o igual a 1 O psi, es necesario realizar un
proceso de retrolavado del filtro. La dirección del flujo es desde abajo hacia
13
arriba y se realiza una limpieza de los lechos filtrantes, dirigiendo el agua que
contiene la suciedad al desagüe. El tiempo de duración del retrolavado es entre
1 O a 15 minutos, luego del cual se deja reposar por 5 minutos hasta que los
lechos se reacomoden según su propio peso específico. Se recomienda hacer
este proceso al menos una vez a la semana o cuando la caída de presión
indicada anteriormente sea de 1 O psi.
El tiempo de enjuague se realiza por l O minutos con un flujo de arriba
hacia abajo y drenando hacia el desagüe, con el propósito de asentar los lechos
para ser puesto en servicio, con lo cual se habrá reducido la caída de presión
verificable con los manómetros al momento de estar operativo. Los datos de
operación son:
Flujo de servicio
Flujo de retrolavado
: 34 m3/h@ 60 psig (4 Bar)
: 60 - 80 m3/h @ [30-45] psig (3 Bar)
2.2.2. Equipo de ósmosis inversa Accuaproduct.
Una vez filtrada el agua, se requiere reducir la conductividad, para ello
empleamos un equipo de ósmosis inversa, el cual trabaja como ablandador.
(Ver figura 2.3.).
Nuestro equipo consta de un arreglo con 3 etapas. La 1 ra etapa recibe la
alimentación de agua pretratada impulsada por las bombas de alta presión. La
14
corriente se ramifica en dos, en correspondencia con los 2 tubos o recipientes a
presión de la I era etapa. Cada tubo contiene 6 elementos permeadores
conformados por membranas BW30-365.
Figura 2.3. Equipo de osmosis inversa Accuaproduct.
Las corrientes de rechazo de los tubos de la l era etapa convergen en un
colector que alimenta la 2da etapa (aquí el tubo contiene también 6 elementos
permeadores BW30-365). El rechazo de la 2da etapa alimenta el último
housing de 3 membranas, cuyo flujo de rechazo es efluente descartable.
Las corrientes de permeado obtenidas en cada tubo de presión del tren de
ósmosis inversa se reúnen en la línea de conducción de agua producto para su
utilización.
Con este arreglo nuestro ablandador consume un caudal de 30 m3 /h; los
cuales 21 m3/h son agua de servicio utilizable y 9 m3/h es el caudal desechado.
15
2.2.3. Equipo de ósmosis inversa IPA.
Es un equipo de condiciones muy sofisticadas, está construido netamente
con acero inoxidable de calidad 316L, debido a la calidad de agua que produce.
(Ver figura 2.4.).
Figura 2.4. Equipo de osmosis inversa IPA.
Este equipo realiza el siguiente proceso:
• Un sistema de luz ultravioleta que trabaja a una longitud de onda de 185
nm, permite la reducción del contenido de carbono orgánico total (TOC) y
mantener bajo control el crecimiento bacteriano.
• El agua pretratada es represurizada por una bomba de múltiples etapas y
distribuida en los módulos de ósmosis inversa.
16
• En los módulos se produce el proceso de separación del agua de
alimentación, obteniéndose dos corrientes, una de agua producto y otra de
concentrado (efluente).
• El concentrado del pnmer paso con alto contenido salino, luego de
atravesar la válvula de regulación es desechado. El producto del primer paso
alimenta las membranas del segundo paso, obteniéndose un concentrado, el
cual es recirculado a la alimentación del sistema, de modo de aprovechar un
agua de muy baja salinidad.
• El agua producto es derivado a un tanque de acumulación (provisto por
otros), el cual dispone de un sensor de nivel, estos tanques de
almacenamiento suman 30 m3•
• En la línea de producto se dispone de dos válvulas actuadas, la válvula
instalada en la salida al tanque permanecerá abierta siempre y cuando el
tanque no alcance nivel alto o la calidad e producto esté fuera de
especificación. En esas circunstancias el producto será derivado a la entrada
del equipo durante un periodo de tiempo programado.
Este equipo produce 7,5 m3/h de agua de producto con una conductividad
de 0,8 uS/cm. Y su rechazo es también 7,5 m3/h con una conductividad de 60
uS/cm, el cual por ser de buena calidad es reutilizado en algunos procesos.
17
2.3. Ubicación del equipo.
Ya detallado el sistema de tratamiento de aguas, se puede ubicar el equipo de
ósmosis que se implementará, el cual está ubicado dentro del recuadro azul. (Ver
figura 2.5.).
6m3/b
71.SaS/cm ..._
� Dosificador de
Hipoclorito
t 3m3/h 1901.3uS/cm
f] F"o11ro 20um TANQUE DE . l
•9.;:_
/b AGUA DE RECHAZO- ACCUAPRODUCT
5 m3ni
:�:,-.....--------j
':'<. C:' Bectn:>t, F"itro 20 u
Fl� s- �
Dosificador de Dosificador de Antiincrustante Metabisulfito
t 9m3/h
, ·
r.b DosifiC3dor de � Hipoclorito
SECTOR 1 SECTOR 2
u Doslfi cador de
Cloro
. "' POZO
PROFUNDO
CISTERNA 3
90m1
FILTRO DE
ARENA
Capac,dad: 34m3/h
bomb.l H: 183 6m
J_ O: 27m3/h
A< Filtro Fittro ___.., 5 um
25um A< Fittro 1 25um
u Dosificador de Metabisulfito
Dosificador de Antiincrustante
a· 27m3ih
Dosificador de Hipoclorito
Figura 2.5. Ubicación de nuevo equipo de osmosis (Línea roja).
CAPÍTULO 111
FUNDAMENTOS DE AUTOMATIZACIÓN PARA
EL PROCESO DE ÓSMOSIS INVERSA
3.1. Fundamentos de ósmosis inversa.
3.1.1. Ósmosis natural.
Es el proceso natural, el cual se produce entre dos soluciones de
diferentes concentraciones que se hallan separadas por una membrana
semipermeable, en donde el solvente agua fluye desde la solución de baja
concentración hacia la de alta concentración, guiados por la gradiente y su
tendencia natural a buscar el equilibrio entre ellas, propiedades que determinan
el llamado potencial químico del solvente, y que fisicamente se manifiesta
como una presión denominada presión osmótica(Ver figura 3.1.).
3.1.2. Ósmosis inversa.
Es el proceso forzado que se produce entre dos soluciones de
diferentes concentraciones, los cuales se hallan separadas por una membrana
19
semipermeable, en donde el solvente agua fluye desde la solución de alta
concentración hacia la de baja concentración. La 2da ley de la termodinámica,
específica que la presión efectiva que hace fluir el agua a través de la
membrana semipermeable no puede ser inferior a la diferencia de presión
hidrostática menos la diferencia de presión osmótica entre los dos lados de la
membrana (Ver figura 3.2.).
Concentrated Dllute wgar
sugar 1 50lutlon
l-so
_1_u-=-uon __ _L.,�:::::::::::=r partlaltv1 permeable
e• e 1 • • • lllftnlrale
• • • 1 •• • • •• 1 • • . ,. . • e .4 1 •• • e
. .. , . . .
.. , ..
. .. . , . . .
• •4.:'r• •• •
• ••
sugar rnolecules
water molecules
water molecules pa-.ses &roucj1 not sugar .. ••
' �· • 1 •• • • 1. . . .-,-..-.---
• ••• 1 • • • •
•• 1 ••.
.. '• . • • 1 • • • • • .
.. '• . .
. .. , . ..• • • 1 •
Figura 3.1. Flujo de osmosis natural.
:'>lt'Illi'¡. 11.l
"enuperme�ble
.\lt"'I11ht.1J1:'\
�em,rerrne�ble
Figura 3.2. Flujo de osmosis inversa.
20
3.1.3. Membrana semipermeable.
Son membranas que se caracterizan por dejar pasar unos componentes
de una solución o mezcla, pero impiden selectivamente (por tamaño, naturaleza
química, etc.) el paso de otros componentes a través de ellas. Así mismo son de
espesor insignificante frente a la gran superficie que presenta.
3.1.4. Factor o porcentaje de conversión o porcentaje de recuperación.
Expresa la eficiencia del sistema de ósmosis inversa, por ello se
expresa mediante la relación porcentual entre el caudal permeado (Qp) y el
caudal de alimentación (Qa):
%Conversión = (Qp/Qa)* 100%, ....................................... (3.1)
Y de manera consecuente:
%De rechazo = 100% - ¾Conversión ................................. (3.2)
3.1.5. Porcentaje de paso de sales o porcentaje de rechazo de sales.
El funcionamiento de una membrana específica puede ser
caracterizado en términos del paso o el rechazo de sales, lo cual expresa la
efectividad de una membrana para separar sales disueltas (iones) del agua. A
mayor tamaño de los iones mayor será el rechazo a los mismos, y viceversa.
21
Así el porcentaje se expresa de la relación entre la concentración de sales en el
permeado (Cp) y en la alimentación (Ca).
%De paso de sales = (Cp/Ca)*l00%, ........................ (3.3)
%De rechazo de sales = 100% - %De paso de sales ...... (3.4)
3.1.6. Factor de concentración de sales.
Expresa el número de veces que se concentran las sales, los cuales
acompañan al agua de alimentación cuando pasan a través del sistema de
ósmosis inversa, hasta que salen como salmuera de rechazo. Se determina por
la relación entre la concentración de sales en el agua de rechazo (Ce) y la
concentración de sales disueltas presentes en el agua de alimentación (Ca):
Factor de concentración (Fe) = Ce / Ca ...................... (3.5)
3.1.7. Coeficiente de permeabilidad.
Es una propiedad que caracteriza a una membrana específica, el cual
expresa cuantitativamente la capacidad permeable que posee la membrana con
respecto al agua, el cual forma parte de la solución que se pone en contacto con
ella. Es importante porque nos permite evaluar en términos cuantitativo el
estado y/o condiciones en la que se encuentra la membrana para cumplir su
22
función semipermeable, contrastándolo con su capacidad de diseño para
producir un caudal determinado de permeado (Kaº) .
Velocidad de permeación (Vp) = Qp / Apt,
Ka = Vp/ &, ...................................................... (3.6)
%Recuperación = Ka / Kaº * 100% .... .................... ......... (3.7)
Donde:
Qp : Caudal de permeado.
Apt: Área total de paso de agua en la membrana.
& : Caída de presión en la membrana.
Ka : Coeficiente de permeabilidad.
3.1.8. Selectividad de membranas.
La selectividad de las membranas de osmosis inversa, es a favor del
solvente (agua), y en contra de las sales disueltas presentes en el agua; es
consecuencia de la naturaleza de los polímeros con los cuales está fabricada la
capa activa.
· 3.1.9. Presión transmembrana.
Es la diferencia de presión que existe a un lado y otro de las
membranas de osmosis inversa, es decir: Pe = Presión de operación - Presión
del permeado.
23
3.1.10. Presión de operación.
Es la presión, a la cual se tiene que presurizar el agua que vamos a
alimentar o poner en contacto con las membranas de osmosis inversa, la misma
que necesariamente tiene que ser mayor que la presión osmótica de la salmuera
de rechazo del proceso de desalación (1tsalmuera)- Pop> 1tsa1muera
3.1.11. Pérdida de carga o presión diferencial.
Es la presión que pierde el agua cuando pasa a través de las
membranas, esta pérdida se debe a la viscosidad, el cual es alta en el agua a
desalar.
3.1.12. Caudal de operación máximo de alimentación.
Es el caudal máximo a la que debe ingresar el agua de alimentación a
los elementos de membrana, los cuales se encuentran instalados en los tubos de
presión (Pressure vessel); ese valor es indicado por el fabricante de
membranas, y no se debe superar porque se pone en riesgo la integridad de los
elementos de membrana (se puede romper los frontales, los cuales son de
plástico).
24
3.1.13. Caudal de operación mínimo de rechazo.
Es el caudal mínimo a la que debe salir la salmuera de rechazo de los
elementos de membrana, para reducir el ensuciamiento por depósitos, los
cuales se pueden formar en su interior partículas coloidales y/o
microorganismos que arrastra la salmuera. Este parámetro de operación
también está especificado por el fabricante de membranas.
3.1.14. Flujo de agua producto.
Es agua producto del proceso de desalación, el cual pasa a través de la
capa activa de la membrana, se mide con algún instrumento de medición de
caudales y debe corresponderse con el porcentaje de conversión y
consecuentemente con la producción de diseño de planta.
3.1.15. Rechazo de salmuera concentrada.
Es la cantidad de salmuera, los cuales desechan los bastidores de la
· planta desatadora, esta corriente de rechazo sale a alta presión, cercana a la
presión de alimentación del agua a las membranas, la misma que deberá ser
recuperada por algún mecanismo destinado a ello.
25
3.2. Etapas, arreglos y pasos en osmosis inversa.
En la figura 3.3. se muestra un arreglo general de un eqmpo de ósmosis
inversa.
Rechazo
Figura 3.3. Arreglo genérico de un equipo de ósmosis inversa.
Un equipo de ósmosis inversa convencional, está conformado por una bomba
de alta presión y un grupo de membranas semipermeables. Su funcionamiento
consiste en impulsar un caudal de agua con una presión suficientemente alta para
vencer la presión osmótica. Al vencer esta presión, un porcentaje del agua cruza por
los poros de las membranas dejando el otro porcentaje con sales dejadas por este en
su camino. Es por ello que todo equipo de ósmosis inversa produce dos calidades de
agua: el caudal permeado, el cual es utilizado; y el caudal concentrado, el cual es
desechado o nuevamente tratado para ser reutilizado.
26
3.2.1. Sistema de un paso con recirculación de concentrado.
El agua en este sistema pasa a través de un único grupo de
membranas, donde parte del agua de rechazo recircula hacia el ingreso, para
una que nuevamente ingrese al sistema de permeado (ver figura 3.4.).
• Penneado
Alimtnladón
ReclrculaC'ión
Come entrado
Figura 3.4. Diagrama de flujo de un sistema básico de ósmosis inversa de un
paso con recirculación de concentrado.
3.2.2. Sistema de un paso con 2 etapas.
En este sistema, el agua de ingreso es permeado en 2 etapas. Primero
por un grupo de membranas ( 1 era etapa) generando agua de permeado y agua
de concentrada de sales; esta agua de rechazo ingresa a otro grupo de
27
membranas (2da etapa) para nuevamente producir un porcentaje de agua de
buena calidad y otra que finalmente sea desechada (Ver figura 3.5.).
Este sistema tiene como finalidad ser más eficiente con respecto al
sistema de una sola etapa.
3.2.3. Sistema de un paso con 2 etapas, con bomba de ayuda entre
etapas.
Este sistema es similar al anterior, la única diferencia es que emplea
una bomba para impulsar el agua de rechazo de la primera etapa, con la
finalidad de obtener mayor presión y por ende mejor calidad de agua a la salida
de la 2da etapa, y en general del sistema (Ver figura 3.6.).
111 bar
200m'll>
Alimtnlació11
112111'/11 150m�
,----------
- Perm.ado
llm',h
60n'lh Conctnlrado
Figura 3.5. Diagrama de flujo de un sistema de un paso con 2 etapas.
28
1Utw 1tl m'lh 150ni'/11
AJiinontaelón
�·h
Concentrado
Figura 3.6. Diagrama de flujo de un sistema de un paso con 2 etapas, con
bomba de ayuda entre etapas.
3.2.4. Sistema con doble paso parcial.
Este sistema, con doble paso parcial, permite que parte del caudal
permeado sea nuevamente impulsada por otra bomba para que nuevamente sea
permeada por otro grupo de membranas (Ver figura 3.7.), cuyo fin es hacer que
el agua de producto sea aún de conductividad más reducida.
Ponntado
Al mentaclón
R clrc�ac:lón
Figura 3.7. Diagrama de flujo de un sistema con doble paso parcial.
29
3.2.5. Sistema con doble paso total.
Este sistema se diferencia del anterior por impulsar en su totalidad el
agua permeada del primer paso (Ver figura 3.8.). Este arreglo es el más eficaz
que los anteriores arreglos. Su eficiencia depende de la calidad de las
membranas y si posee algún porcentaje de recirculación del agua de rechazo
hacia la alimentación del sistema.
Permtado
%do pato
Almoruclón
�nc•nlrado
Recltculaclón
Figura 3.8. Diagrama de flujo de un sistema con doble paso total.
3.3. Cálculos básicos en la tecnología de ósmosis inversa.
A continuación se presenta un modelo reducido de un equipo de ósmosis
inversa (Ver figura 3.9.).
AUmentaclón Qa, Ca
30
módulo
Figura 3.9. Entrada y salidas de un equipo de ósmosis inversa.
3.3.1. Balance de masa.
Se sabe, por la ley de conservación de la materia, que la masa se
mantiene constante, cumpliendo con la siguiente ecuación:
Unidades:
mJ/h
Kg/m3
3.3.2. Tasa de recuperación.
Representa la eficiencia del sistema y se expresa mediante la relación
entre el caudal permeado respecto al caudal de alimentación.
R = Qp .100% ............................................... (3.9) Qa
31
3.3.3. Tasa de separación.
Es el porcentaje de separación de sales realizada por las membranas;
mide la eficiencia de las membranas.
_ (Ca-Cp) 0 f - ---- .1001/o ............................ (3.10)
Ca
3.3.4. Velocidad de permeación.
Es la velocidad a la cual el agua pasa a través de la membrana.
Unidades:
Vp
Af>M
Ka
VP
= .óPM . Ka ................................ (3.11)
mis.
ps1.
Coeficiente de permeabilidad.
3.3.5. Flujo de solvente.
Es la cantidad de agua, que atraviesa las membranas, respecto al
tiempo y está expresado mediante la siguiente ecuación:
32
lw = kw . (llP - llrr) = '; ........................... (3.12)
Donde:
Jw: Flujo del solvente (m/s).
kw: Coeficiente de transferencia de masa de agua.
L\.PM: Diferencial de presión entre la alimentación y el permeado (psi).
!1rr: Presión osmótica (psi).
3.3.6. Flujo del soluto:
Es la cantidad de sales que atraviesa la membrana y está representada
por la siguiente ecuación:
1s = ks. (Ca - Cp ) = ks. eª: Ce)- Cp
·················(3.l3)
Donde:
J5 : Flujo del soluto (Kg/s).
ks: Coeficiente de permeabilidad de la membrana por el soluto.
3.3.7. Número de membranas a emplear.
Es la cantidad de membranas necesarias a instalar en un sistema por
ósmosis inversa; este número depende del caudal de permeado requerido, el
33
tamaño de la membrana y las características de la misma representada en el
coeficiente "f'.
Qp NE
= -f
...•..........•.•...........••........ (3.14) .SE
Donde:
NE: Número de membranas.
Qp: Flujo de diseño, caudal de permeado (m3/h).
f: Flux elegido para el sistema (m3/(m2-h)).
SE: Área activa de la membrana para el elemento seleccionado (m2).
3.4. Fundamentos de automatización.
Automatización es el conjunto de técnicas basadas en sistemas capaces de
recibir información del medio sobre el cual actúan y realizan acciones de análisis,
organización y control apropiados con el fin de optimizar los recursos productivos:
mecánicos, materiales y humanos. Con la automatización logramos, producción,
racionalización de costos operativos, consumo energético, control de calidad, etc. En
resumen, incrementar la productividad.
Las unidades de control son, además de los actuadores y los detectores, los
componentes más importantes en la técnica de la automatización. El término de
34
control tiene un significado general que suele utilizarse para referirse a equipos que
tienen las siguientes funciones:
• Controlar
• Regular
• Vigilar
• Captar datos ( de un proceso)
• Comunicar
• Diagnosticar
En un sentido más estricto se entiende bajo controlar la influencia que se
ejerce en el flujo de energía o materiales mediante una o varias señales en una cadena
de control abierta (DIN l 9226). Los sistemas de control con frecuencia se usan para
controlar procesos que se ejecutan paso a paso. Ejemplos:
• Abrir una puerta cuando alguien se encuentra delante de ella
• Conmutar un semáforo a luz roja después de transcurrido un tiempo determinado
• Conectar la luz en un pasillo cuando se pulsa el interruptor y desconectarla
transcurrido un tiempo determinado.
Estos tipos de control se caracterizan por su ejecución abierta, lo que significa
que la señal controlada de salida (y) no influye en la señal de entrada (x). El sistema
de control no puede reaccionar ante posibles interferencias. En el ejemplo de la luz
del pasillo, ello significa que la unidad de control abierto apaga la luz transcurrido un
35
determinado tiempo, sin importar si la persona que pulsó el interruptor para prender
la luz ya llegó a la puerta de su apartamento. A continuación se muestra la forma de
representar una cadena de mando abierta (Ver figura 3.10.).
Señal de entrada x Señal de salida y
) Procesamiento )
Figura 3.10. Cadena de mando abierto.
Un sistema de regulación, por lo contrario, detecta siempre las señales de
salida (y) del proceso, las compara con las señales de entrada (x) y, a continuación,
regula el proceso con el fin de equiparar automáticamente las señales de salida a las
señales de entrada. Ello significa que un sistema de regulación es un circuito cerrado
(Ver figura 3.11.) que sí puede reaccionar frente a interferencias. Los procesos de
regulación suelen ser procesos continuos, en los que la finalidad consiste en que la
señal de salida mantenga un determinado valor.
Ejemplos:
• Regulación del agua en una pecera.
• Regulador automático de la velocidad en automóviles.
• Regulación de las revoluciones de un motor eléctrico.
36
,... de'"''"'"': .__ ___Re_gu_lado_r __ __,I ) .... I ___Pr-oc_es_am_·ent_º __ � ------...
1 Figura 3.11. Cadena de mando cerrado.
En la técnica de la automatización se emplean numerosas denominaciones
para calificar diversos tipos de control que asumen funciones específicas. Ejemplos:
• Controles programables con relés, se trata de controles en los que la lógica o el
"programa" se ejecuta mediante las conexiones establecidas con relés. Un buen
ejemplo de este tipo de sistemas de control son los controles por contactos. Estos
controles suelen funcionar con relés y se utilizan para solucionar tareas de control
sencillas. Una aplicación típica consiste en el accionamiento de motores eléctricos.
• PLC: controles lógicos programables, fueron desarrollados en sustitución de los
controles por contactos mediante relés, ya que éstos son poco versátiles. Están
compuestos de un ordenador que tiene módulos de entradas y salidas especiales. El
programa no se define mediante la conexión entre varios relés, sino que se
encuentra en la unidad de memoria de la unidad de control y, por lo tanto, puede
modificarse dentro de determinados límites. Los PLC principalmente procesan
señales binarias.
37
• CNC: Computerized Numerical Control, estos sistemas se utilizan para controlar
máquinas herramienta, es decir, por ejemplo, fresadoras, taladradoras, tornos, etc.
Las pnmeras máquinas herramienta automáticas utilizaban modelos de madera
como referencia para, a continuación, mecanizar las piezas reales. El modelo de
madera se utilizaba para memorizar las coordenadas mediante códigos de números
duales ( de ahí el nombre de control numérico). La función principal de los CNC
consiste en ejecutar un movimiento definido mediante un software que registra las
coordenadas obtenidas mediante un modelo de referencia.
• RC: Robot Control, los RC fueron desarrollados especialmente para controlar los
movimientos de robots industriales. En principio, son similares a los CNC.
3.4.1. Controlador lógico programable.
Según la norma IEC 61131, un controlador lógico programable(PLC)
o autómata programable (AP) es una máquina electrónica programable
diseñada para ser utilizada en un entorno industrial (hostil), que utiliza una
memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones
orientadas al usuario, para implantar soluciones específicas tales como
funciones lógicas, secuencias, temporizaciones, recuentos y funciones
aritméticas ,con el fin de controlar mediante entradas y salidas, digitales y
analógicas diversos tipos de máquinas o procesos.
38
3.4.2. Arquitectura del PLC.
Los PLC son los sistemas de control más difundidos y, a la vez, son los
más sencillos. A continuación se presenta sus componentes principales (Ver
figura 3.12.).
Programa PLC
Módulo de entradas , � �' __ u_ni_d _ad_c_e_nt_ra _l_�I � 1 Módulo de salida s
l Detectores Actuadores
Figura 3.12. Componentes de un PLC.
La arquitectura típica de un PLC (Ver figura 3.13.) puede ser dividida
en varios bloques claramente diferenciados.
3.4.2.1. Fuente de alimentación.
Alimenta con energía eléctrica al PLC y al resto de módulos del
mismo y muchas veces a los sensores del proceso. Generalmente estos
controladores trabajan con una tensión de 5VDC ó 24VDC. En algunos
casos el PLC es alimentado directamente con un voltaje de 220V AC.
39
Unidad de
6 supervi� o con E/S remotas progmma
�
-ón Conexión o otros controladores
_Alllíla"2,V1" AliiilBIIB"' ,Alll'ill_,.-
� =;" ?:=:- ;=
1 \\U!oc D U 220-230 24V OC
VAC
Figura 3.13. Arquitectura de un PLC.
3.4.2.2. Unidad central de procesos.
El CPU es el responsable de todo el procesamiento de datos del
equipo; consta de un microprocesador, una unidad de memoria y una
unidad aritmética lógica. Permite la conexión con los otros módulos ya
que es pieza fundamental del controlador.
3.4.2.3. Rack o bastidor.
Es un soporte metálico donde se ensamblan todos los módulos del
PLC. Este soporte presenta un bus de datos, el cual permite la
comunicación de todos los módulos con el CPU, así como también
alimentarlos con energía eléctrica. Las diferentes tarjetas se conectan a
través de slots o ranuras fijados sobre el bastidor.
40
3.4.2.4. Entradas y salidas digitales.
Este tipo de módulos permite al PLC leer valores digitales de los
procesos y enviar órdenes hacia los componentes del proceso empleando
como adaptadores de señal a los elementos finales de control. Estas
señales son del formato on/off; permitiendo abrir o cerrar una válvula,
encender o apagar un motor, etc.
3.4.2.5. Entradas y salidas analógicas.
Este módulo permite conocer todos los estados posibles de alguna
variable en un proceso. Esta conformado internamente por un conversor
analógico digital (A/D) quien transformará el valor de la magnitud fisica
en un número binario, el cual será almacenado en la memoria de entradas
analógicas del PLC para su posterior uso desde el programa de control.
Las salidas analógicas contienen internamente un conversor digital
analógico (DI A), el cual transformará un valor numérico binario para
luego ser almacenado, por el programa de control, en una posición de
memoria de una salida analógica en forma de corriente eléctrica
proporcional (comprendida dentro de unos límites determinados), la cual
será empleada para llevar a cabo una acción de control sobre el proceso.
41
3.4.2.6. Otros módulos.
Pueden ser módulos de comunicaciones, entradas para termocuplas,
entre otros.
3.4.3. Tipos de PLC.
3.4.3.1. PLC Compacto.
En este tipo de PLC todos los módulos están encapsulados bajo una
misma carcasa plástica que hace del controlador un producto robusto y
monolítico (Ver figura 3.14).
1. Salidas digitales integradas
2. LEDs de estado de las salidas digitales
3. Terminales de alimentación
4. Conmutador Stop/Run
5. Conector para el cable de ampliación
6. LEDs de estado de la CPU
7. Ranura para el cartucho de memoria
8. Puerto de comunicaciones {p. Ej. PPI)
9. Entradas digitales integradas
10. LEDs de estado de las entradas digitales
11. Fuente de alimentación integrada
12. Potenciómetros integrados
13. Módulo de ampliación
14. Fijadores para tornillo (DIN métrica M4, diámetro 5 mm)
15. Pestaña de fijación
Figura 3.14. PLC modular.
42
3.4.3.2. PLC Modular.
En este tipo de configuración cada módulo del PLC debe ser
adquirido por separado por lo que hay que tener en cuenta las posibles
incompatibilidades entre los distintos modelos, para posteriormente ser
ensamblados. Esta configuración permite tener un PLC mucho más
adaptado a las necesidades reales, pero por lo general suele ser una
solución más cara. Este tipo de configuración se suele emplear en
modelos de PLC de gama alta donde el precio no es el mayor
inconveniente (Ver figura 3.15).
Le! nu:::,ia:a.a TSX �1.2·,2¿ y & -1.-ir·,:::< d� ar�ha:ón -sx R.KZ 321"':• .. y�rn 1 =l:t.�< b.i�ic::: :on � ar-:>la=a ... , '9nb1 e !:>:>n -
::tle¡ (;os:: )063 ta·�: 2 :rrplaza-, en�c onra un TI(:ulc ::te �-1,10
11 l • & l 10 11 ;stenda· .
7 6 8 14
.! 3to:ue d3 v.J .. !'hz.11caC:- :.¡ntra za:a 4 -or-1 ..1il terní "' ;I :on �,-·eno-. req S -o,..-¡, d6 diA :)ge ::te ope·rdc· ::on ·;,f3r-e ... : !"
!,LX a .=rrplaL1,-1 en:::: pa·¡, rnr_31i' c3 a·1: ,ocie-
1 -.. nrrpil:1c�a:ces:::: n !"sbc•naa :e 1li,,e..._ :a:on
1 :rrplaza.., en�::: :>!'Ira un ,:opa::::· :e ce--, ... -icac1é-.
9 ConecbrE.3 p,ra la.¡ func,c-e� Pn.i. .:ig :a.a 'i :e c.Jn:!l_l! nteg·�da3 pa·:1 -sx 37-22
10 \1 rn··r:;kce!lTIP !'le.¿- :e- 2ei,:·i'Z!HT'h?"'-:c:1 e 1:ii:m oles �J:Ci :ones 7 a 1C'.
1 ;-,,Jete rd ca�r d& :e-- J ón 2,t ·._, 11 �:::-9, de alirre•,:.a:ón ¡'.:'Ot�Jic1! :en u '" t
13 12 :a.:>a ar.�:11:,le :-?ra :c .. ec.tu .. na ,1iT1e·:a: ón a ... • tia· 2·'- •.' en & �i'JO de autjrr:1t!IS rhTt6-.. t?:io'3 n "•J 1i;:y¿,,: V
1) �:::-!1 de TIOSO M Conect�,a dé GY'3• :)n :1 a ... .:C. ... ,ala :r! !;O
;bui t,nco :era:• y c:::·t -u1c:1d d& -naaa�
Figura 3.15. PLC compacto.
CAPÍTULO IV
IMPLEMENTACIÓN Y PRUEBAS DEL SISTEMA
POR ÓSMOSIS INVERSA
4.1. Análisis del agua a recuperar.
El agua de rechazo de nuestro equipo Accuaproduct debe ser analizada
previamente para poder definir una adecuada selección de las membranas
(componentes esenciales del proceso). Este análisis fue realizado por uno de nuestros
proveedores. El análisis fisico químico nos da la información mostrada en la tabla
4.1.
La calidad de agua recuperada que se desea tener, luego del tratamiento, debe
cumplir las características mostradas en la tabla 4.2.
4.2. Selección de membranas.
Para seleccionar las membranas de ósmosis inversa, requiere de un análisis
exhaustivo de parámetros químicos; es por ello que se solicitó el servicio de un lng.
44
Químico, quien detalla su análisis en un informe, cuyo resumen se muestra en la
figura 4.1.
·Parámetros Valor diseño
Origen Agua de rechazo o concentrado
Turbidez < 10 N TU Cloruros ( mg CI / L) 153 N itratos (mg N/L) 9.73 N itritos (Ausencia/ P resencia) NAnalizado-N I
Amoníaco ( mg N/L) NAnalizado-NI
Dureza total (mg CaCO3 / L) 861.00 Dureza de cálcio (mg Ca/ L) 3 2 1.00
Alcalinidad total (mg HCO3 / L) 662.00 Fierro Total ( mg Fe/ L) NI
Sílice (mg SiO2/L) 40.00
Sulfatos (mg SO4 / L) 543 .00 Materia Organica (mg 02 / L) NI
Sólidos Disueltos Totales (mg / L) 1906.41 Coliformes Fecales (NMP/100ml) NAnalizado-N 1 Coliformes Totales (NMP/100ml) NAnalizado-N 1
pH 7.1 Rango de temperatura (supuesto) 15° -18º c
Tabla 4.1. Análisis fisico químico del agua a recuperar.
Cloruros m CI / L < 10 Dureza Total (mg CaCO3/L) <2 0 Solidos Disueltos Totales-SDT (ppm) < 50
P otencial de Hidrógeno. pH <6
Residual de cloro, ppm < 1.5 ppm
Tabla 4.2. Características del agua que se desea obtener.
'¡
Rr\'ftW Osmosis S:i,,;tm1 Aml}'Sis para Mmlbrana.s Fll.J,ITTC"' �o:J.l'rdif.mna.-AJE-miso 1bon Zamliria. Accwprodoct
DtullH dd Sistt..,,
45
"' Caudal d• Alimentación a 1• I' Etapa 11.29 m'ih@ Caudal d• P•=•do Paso 1@ 6.50 m'lh Caudal d• Agua Bruta al Sist•ma 9.29 m'ih '-v--J Convotsión Paso 1 '-v--J 70.00 'Y.
..¡, Presión deAlimtntación 11.93 bar @ Tomperatura doAl.im-,ntación IS.OC Fouling Factor 0.85 y..J STO Alimentación 1948.54 mg/1 Dosificación QllÍilllca Ninguno Númoro de El•m•ntos 6
Áz•• Activa Total 222 .96 M' Flujo esptcifico mtdio Paso 1 29.15 lmh Oasúiación del Agua:Agua de Pozo SDI 3
ROSA 7.21 ComfígDB u392554_129
29--Dtt-10
Presión Osiwillca: Alim•ntación 0.81 bar Concentndo 2.51 bar
Mtdia 1.66 bar NDP media 8. 77 bar Potencia 4.68 k\V Enetgia Especiña 0.72 k\Vh-'m'
N' N' Caudal d• Prt<ión d• Caudal d• Caudal de Pros16n del Caudal Flujo Prosión Prosión STO
Etapa Elemento Ca¡as Alimtntación Alimontación Rocitculación concentrado concentrado de t<pecifico de Booster Pumeado . de El•m•ntos (m'lh) (bar) (m'ib) (m'ib) (bar) Permoado medio Permeado (b ) pres1on (m'/1\) (1mh) (bar) ar ( mg/1)
LE-400 1 � 3 11.29 11.59 2.00 8.01 10.49 3.28 29.41 2.00 � 21.97 LE-400 1 3 8.01 10.15 0.00 4. 79 9.53 3.22 28.90 0.00 0.00 35.24
Figura 4.1. Selección de membranas ( cuadro rojo).
4.3. Diseño del sistema por ósmosis inversa.
Una vez seleccionado las membranas, el proveedor nos presenta su diseño
mostrado en la figura 4.2.
4.4. Diagrama P&ID del sistema.
Una vez obtenido el diseño, la gerencia de planta encarga la implementación
al área de proyectos de la empresa Medifarma, cuya responsabilidad, de este
proyecto, está a cargo del Bach. Jack Hipólito.
Con el esquema planteado, se procede a adaptar el diseño a nuestra planta e
implementar mejoras, tanto de protección como darle un mayor automatismo al
proceso. Para ello se inicia con el trazado del diagrama P&ID, mostrado en la
figura 4.3 y 4.4.
� c,Q. = ., � �
�
º (1) ::s, o
"O
o
"O o ..,
;--(1)
"O ..,(1) C/1 $1)
>
(') e: �
"O
o.. e: P.
,,-...
< (1) ..,
� ::s (1) >< o
.__,
9001 Ooslflccidot Hipoclorito de Sodio
B002 Dosificador Acldo Clorhldico
Bomba a de Allmmtacton de �ua CIUCÚI
CRH10-3 11,5 ll'IJ/h@41m 2,2 kW,220V,3F
TANQUE
ALMACENAMIENTO CCLIENTE, 10 r,3 r,ínll'lo)
•• , 11'13/h
Ffüm ,q¡o CllltüC�-'1 WP25BB20? 2S micms 4.5' �20"
BD03 Dosificador
Metablsúlfito el" Sodio
8004 Oo$lflc�dot
Ar,tiincrustanto
,,. 4.5",20· 5 rnicra:;
aomba ele Alta Presión CRH 1°"10 11 mllh@120m
TABLERO DE
FUERZAJ CONTROL
OSMOSIS INVERSA
2m31h ,., ..
8ombaCIP CRNS,8 9,14m3/h@9
1
bar
� L -:+ 2.2 m3lh
TANQUE CIP PARA
MANTENIMIENTO DE MEMBRAN'AS Y
fLUSH CON AGUA OSMDTIZJ\DA
11,5 mllh
T05<50ppm
TAl'lP-1.J[ ALMACENAMIENT O
AC-UA TRATADA
CCLIENTE)
8005 DOSIFICACION
DE CLORO
� °'
'TI iicj' e ., � �
o ;·
(JQ
"'ti � o o. (1)
-
..,
(i;' ::s -
�' / ',
/ \ Desagüe.
Alimentación a Tanque
BD01 íDosifi cador de
Hipoclonto REBOSde Sodio
DESAGÜE
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
BOMBA DE ALIMENTACIÓN
CRI 10-3 9.5m3/h @41m
BD02 Dosificador de Metabisulfito
de Sodio
Filtros Tipo Cartucho
25U 20"X4.5"
PRO?.: MEDIFARMA S.A.
PR-º.Y.; fOUl'OOE,..._MUI"·--
PLANO: P&ID - Pre Tratmiiento
REW:ION:
.QCIH.R.
-t>
5 de 7
.i::,. --...)
-·
�
o �
� '"O
Ro
8 o. � �
.e e: -5· o o. � oen 3 oen en :J <: � ""'I en
-{>
(Sic\ �y ..
(i,\ Q �I� l'::r;\'9'.� 1 1 µ1'.'r'.'I I IS: MI �I 1 � �I 1 1 Bomba de Alta
Presión Válvula de
Ingreso CRI 10-10
11m3/h@ 120m
Dosificador de Hipoclorito de Sodio
BD 03 Filtros Tipo
Dosificador de Cartucho
ntlincrustante Su 20"x4.5"
� Válvulade
�TT Autoflush
�
y DESAGÜE
PROP.:
?ROY.:
?LN-10:
�'-'-·
JadlH.R
CISTERNA 3
MEDIFARMA S.A. iOUIPO Oi Oí:MC*II IMS.H • ,._.,. ""-n•
IL"Vl:.ICN:
� 00
�= O"¡;-.a. CM .
n o
3 'O o ::, o ::,
� Vl
o. o
Vl
Vl -o
3�
� o -
o TJj
� o "Tl
;:i:..
�;:i:..
::E
t
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16 17
TAG
HVOl
HV02
XMOl
LSlOO
HV03
XMlO
XM02
PIOl
HV04
HV06
ttV U)
HV07
XVOl
�-103
Pl02
CEO!
HVOS H
VlO
AEOl PSL300
...
z < DI.SIGNACION u
01 V ih,ila Manual de 2"
01 Vih-ula :Manual de 2"
01 Bomba Dosifiaidora
01 Boya de �ivel
01 Vih,ila?'l'lanual de2"
01 Bomba de Alimentación.
01 Bomba Dosifiaidora.
01 Manómetro.
02 V ilvula Manual de 2"
02 VilvulaManualdt2"
01 Vil,,ila Neumátieade 2"
01 Bomba Dosificadora.
01 Manómetro
01 Sensor de Condudi,·idad
02 Vih,ilaManualde2"
01 Sensorde ORP. 01 Prasostatode baja pmión
SERVICIO
Apertura o ciMrade aguaderecmzode equipo Aecuaprodud b&cia Desagüe. l\pilrtllra o cie1red11 agua dUKllllZOde equipo AOCll&l>fodud hacia Tanque de almac.enamiemo. Dosifieaeionde Hipoclorito de Sodio pam tanqutde almae.namiflllo. t:nccendidoy ,'\papeo dáequipo: 111 '.: -� ,i\tu\il\
por nh·tl en tanque de alimentEión.
Apertura o cie1rede agua b&cia bomba deaJim,,.Jllación.
Pro,·et de agua al equipo �1EDIOSMCf'ARMA.
Uo sitieacionde .Metabisultito de :Sodio-lngraso a t:�u;io MEDIOSMOFARMA.
Presión de Ingreso a Filtros de 2 5u
Apertura o ciem,de agua ingreso ftltros de 2 5u.
Apertura o ciernde agua salida da ftltros dt 25u
,'\pertura o cimede ingreso a t:\¿Uli'U �1EDIOSMOF ARMA .
Dosifieaciónde AntiiIJCtustanle.
Presión de Ingreso a ftltros dt 5u
1,;on<1uctividal1a.l ingreso del t:\¿Ull'U 11EDIOSMOF AR.\1A.
Apertura o cierre de agua ingreso ftltrosde 5u
Medición de Cl(ORP) al in�eso en m V Proteeción de bajaprasión ingreso a bombade alta.
ETAPA
Ali.mmtación
Alimentaeión
Alimentación
Alimentación
Alimentación
Alimtntación
Alimtntación
Filtración
Filtración
Filtración
Osmosis
Osmosis
Osmosis
Osmosis
Osmosi:;
Osmosis Osmosis
DI.SCRJPCION
Váh-ulade boJa2"pVC. Embone.
Váh-ulade boJa2'"pVC.Embone.
BombaPulsafeeder SMÍ! e, 12 ut'U, 5.60af, HO VAC, O.lA,eódigo LD03SBVTCIXXX
�in float. Marca: �inlco.
Váh-uladt bola2"pVC. Embone.
Bomba Grondfos. Modalo: 1,;iu 1 O-3. H: 34 .9m- Q: I.zm3.lb. Pottneia: 2 .2K\V. J:Sombarwsateeder serie C, U 1..71/'U, ).DDaf, 2.3CI VAC, 0.2A,eodigo LD03 SBVTCIXXX .:l'lanometrode acci!fo inCDtiaa01e condia! de 2 ·· - eolli!xion: Maeho '/,· NPT. lwigo: 0- lOOPSI .
V il,-ula de bola 2" PVC. Embone.
Vil,,ilade bola2"pVC. fmbone.
Vil,-ula ?vlariposa2" con actuadorneum.itico. !l'!area: Bray Controls.
BombaPulsafeeder setieC, 6 I.J'll'U, 5.6 Bar, 230VAC, 0.2A, código LD02SBVTCIXXX Manometro de aeero inCDtiaa01e con <1ial de 2" - c onaxion: Maeho v. , NPT. Rango: 0- IOOPSI. :Se:ns or de collliucth'iam lzeorge .tiscJlef :Signet, mo$lo .:l-.l:S..l 1, rango: l O • l 0000 uSJcm.
Vilvulade bola2"pVC-Embone.
Sensor de ORP George FiscbM Signet, modalo 3-2715. PruostatoDanfoss. Modalo: KPI 35.
�\O
-3 � O" ¡-
n o 3
-o o :l o :l
o. o �-
-o 3 �
-
o rr, � o "Tl ;:i>-
f
:ll!: :a:;
i::
18
19
20 21
22 23 24
25
.26 27
28
29
30
31
32
33
34 35 36 37
T:\C
PI03
SlC0l
PSH301 PI04
PI05 HVl.2 CE02
XV02
tt.Vl XM04
LS200
PI06
PI0S
PI07
XV02
HV14 FE02 HV13 FE02 HV13
� DESICNACION
01 Manómetro
01 Bomba de Alta Pruión
01 Pres o stato de alta 01 Manometro
01 Manómetro 01 v�-ulade bola
01 Sensor de Condudh·idad
01 Váh·ula Neumátic�de 2"
01 Sensor de flujo 01 Bomba Dosificadora
01 BoyadeNinl
01 Manómetro
01 Manómetro
01 Manómetro
01 Váh·ulaNaumátieade 1"
01 Váh-ula de compuerta 01 Sensor de flujo 01 Válvula ?vlan ual 01 Sensor da flujo 01 Váh-ulaManual
SER'1CIO ET.u>A
Presión de Ingreso a bomba dulta. Osmosis
Impulsador de agua pasa ingreso a hou.sings Osmosis Portamembmias. Proteceión de alta presión ingreso a membmms. Osmosis Pres ion de Ingreso a lttaetapa. Osmosis
Presión de Salida de producto l erutapa. Osmosis Keducción de presion de producto de primem etapa Osmosis Conducth·idaddel agua producto t.lJUil'U Osmosis MEDIOSMOF.-UU-.1A. Apertuta o ci erredtagua producto del EQUIPO Osmosis �\'IEDIOSMOF AR111A. Lectura del flujo da agua producto Osmo:;is Dosifieaciónde Hipocloritode Sodio agua de producto. Osmosis encendido y ,'\pagado dei equipopornivel encistema j Osmosis !\·IEOIOSMOFARMA. Presión de Salida de producto 2da etapa. Osmosis
Presión de Salida de redlam ha etapa Osmosis
Presión de Salida de redlam 2da etapa. Osmosis Apertura o ci!!rfede agua rechazo del EQUIPO Osmosis !I.WIOSMOF AR111A. control de tlujo de remam de equipo Osmosis !\,IEOJOS!I.-IOF .A&\1A. Lectura del flujo de agua r!!dlazo Osmosis Control de recireulación de agua de rechazo. Osmosis Leeturadel flujo de aguarachazo Osmosis Control de recireulación deuua de rechazo. Osmosis
DESClUPC'IÓN
:Manómetrod11ac.e-roinoxid&bleeondiald112"-eomxión: Macho';:." NPT. R.me:o: 0-lOOPSI. Bomba Gnmdfos. Modelo: CRJ l O -1 O. H: l 20m-Q: l 2m3 lh. Potmci&: 7 .5KW. PresostatoDaníoss. Modelo: RTl 17. Manómetro dt aetro inox_id&ble con dial de 2" -eomxion: Macho •,.� NPT. R.mgo: 0-300PSI. Manometrodt aeeroinox_icaDJ.e con dial d! ]." -oomxion: Muho '/4 · NPT. R.mgo: 0-lOOPSI. Váh-ulade PVC con conexianu u!livi!rsal.!s :;.ns or d11 corx1ucth1Qllll VIIOfg¡t tiscllilf ::;ignet, moditlo j-L:S.tU, rango : 0 .1 - IOOOuSicm. V áh-ula !\1arip osa 2" con actu&dor neumático. Marea: Bray Contro Is.
Turbina leetom Geoige Fiscbitr Signat P515 30-PO. tsombarumuee-aer serie e, 1l ul'LJ, ).boar, L.)U VI\C, V . .l.'\,codigo LD03SBVTC1XXX Ni,·ofloat. ?\•larca: Ninlco. Manómetro ducero inoxidable con dial de 2" -colli!xión: Macho •;.·• NPT. R.mgo: 0-IOOPSI. l\<lanometro de ac-ero inoitiaarue con dial d! 2 - colli!xion: !\'lacho ,,.--NPT. R.mgo: 0-300PSI. M.anometro dt a<:ffo inoxidable c-on dial dt 2 · -col»xion: !'\'lacho 'l• ·NPT. Rango: 0-300PSI.Váh·ula!\1ariposa l" con actuadornwmático . !\'larca; Gmabre
Váh-ulamanual l" ,n acm inoxidabl.. Turbina lectora George Fischn Signet P51530-PO. Válvula de bolar roscaia, SS304 Turbina lectom Geol!e Fiscber Signet P515 30-PO. Vá!vulad11 bola2:: rosca:l..a. SS304
V\ o
51
A partir del P&ID y el esquema presentado por el proveedor se define los
componentes del sistema, la función que cumple y su descripción, presentados en las
tablas 4.3. y 4.4. , además se bautiza al sistema de osmosis inversa como
MEDIOSMOF ARMA.
4.5. Descripción de los componentes principales del sistema.
4.5.1. Componentes del pre tratamiento.
4.5.1.1. Bomba dosificadora de hipoclorito de sodio.
El agua de rechazo del equipo de ósmosis inversa Accuaproduct, no
contiene cloro en su composición, debido a que el cloro daña las
membranas del equipo de ósmosis inversa, reduciendo su periodo de
vida; además esta calidad de agua tiende a contaminarse al estar
almacenada, es por ello que para almacenarla se le inyecta pequeñas
dosis de cloro.
En nuestro planteamiento, se requiere depositar agua en un tanque de
2000 1, de donde nuestro sistema de ósmosis inversa consumirá el agua, y
al estar almacenada se requiere de la inyección de cloro para su no
contaminación.
52
Esta bomba (ver figura 4.5.) es la responsable de inyectar, cantidades
prudenciales, de hipoclorito de sodio y sus especificaciones son las
siguientes.
Marca
Modelo
Capacidad
Control
lwaki-USA.
Serie EZ
2,5 1/h
Una perilla para la descarga de O - 100%
Figura 4.5. Diagrama P&ID del equipo de ósmosis inversa.
4.5.1.2. Bomba de alimentación al equipo de ósmosis inversa.
Esta bomba (Ver figura 4.6.) es la responsable de entregar agua al
equipo MEDIOSMOF ARMA y vencer la caída de presión en los filtros.
Sus características son:
Marca
Modelo
Capacidad
Material
Energía
53
Grundfos-Dinamarca.
CNRI0-3
9,5 m3/h@4lm
Cuerpo e impelentes de acero inoxidable 316
220V /Trifásico/ 60Hz /2.2KW
Figura 4.6. Bomba de alimentación Grundfoss.
4.5.1.3. Microfiltración.
Constituido por dos filtros tipo cartucho instalados en paralelo; cuya
finalidad es filtrar partículas mayores a 25 um. Estos filtros presentan las
siguientes especificaciones:
54
Marca Pentek-USA.
Modelo WP25BB20P
Dimensiones 4,5" X 20"
Porosidad 25um
Capacidad 7,2m3/h
Material Polipropileno
4.5.1.4. Bomba dosificadora de metabisulfito de sodio.
El agua que proviene del tanque de almacenamiento de 2 m3 contiene
cierto porcentaje de cloro, debido a que se le inyecta para ser almacenada
y evitar la contaminación; sin embargo, este cloro es perjudicial para las
membranas de nuestro equipo de ósmosis inversa, y es por ello que se
requiere neutralizarlo. Para ello es necesaria la inyección de una solución
de metabisulfito de sodio por medio de una pequeña bomba, cuyas
especificaciones son las siguientes:
Marca
Modelo
Capacidad
Control
Iwaki-USA.
Serie EZ
2,5 1/h
Una perilla para la descarga de O - l 00%
55
4.5.2. Componentes del equipo de ósmosis inversa.
4.5.2.1. Microfiltración.
Constituido por dos filtros tipo cartucho instalados en paralelo; cuya
finalidad es filtrar partículas mayores a 5um y evitar cualquier tipo de
incrustaciones en las membranas, presenta las siguientes
especificaciones:
Marca Pentek-USA.
Modelo WP5B820P
Dimensiones 4,5" X 20"
Porosidad 5um
Capacidad 7,2m3/h
Material Polipropileno
4.5.2.2. Bomba de alta presión.
Es uno de los componentes de mayor relevancia del sistema, ya que es
la responsable de vencer la presión osmótica en las membranas y hacer
posible el proceso de ósmosis inversa. Sus características son:
Marca
Modelo
Grundfos-Dinamarca.
CNRI0-10
Capacidad
Material
Energía
56
9,5 m3/h @41m
Cuerpo e impelentes de acero inoxidable 316
220V /Trifásico/ 60Hz /7,5KW
4.5.2.3. Membranas de ósmosis inversa.
Estas membranas (ver figura 4.7) son las que permiten desalinizar el
agua y reducir su concentración, de ella depende la calidad de agua a
obtenerse. Sus características son:
Marca
Modelo
Superficie activa
Capacidad
Material
Dimensión
Filmtec-USA.
BW30-400
37 m2
40 m3/día
Poliamida arrollada en espiral
8"x40"
Figura 4.7. Membranas Filmtec.
57
4.5.2.3. Portamembranas.
Dentro de estas se ubican las membranas en sene para poder ser
utilizadas, sirven como carcasa. Sus especificaciones son:
Marca
Material
Capacidad
Conexiones
Conexión de salida
4.5.3. Instrumentación y control.
Wabe-Cyber
FRP (Fibra de vidrio)
3 membranas de 8"x40"
Laterales
Diámetro 1" NPT - Hembra
Nuestro eqmpo de ósmosis inversa presenta algunos sensores,
transmisores e interruptores de nivel; así como también un controlador lógico
programable, válvulas mariposa con actuadores neumático y sus respectivas
electroválvulas; los cuales serán descritos a continuación:
4.5.3.1. Sensor de conductividad.
Son dos sensores de conductividad (ver figura 4.8.), los cuales miden
la conductividad (dureza del agua) en el ingreso y la salida del producto.
Sus características son:
Agua de ingreso.
Fabricante
Marca
Modelo
Rango
Agua de permeada.
Fabricante
Marca
Modelo
Rango
58
GFisher
GF Signet - USA
3-2821
10- 10 000 uS/cm
GFisher
GF Signet - USA
3-2820
1 - 1000 uS/cm
28 O
1.0
Figura 4.8. Sensores de conductividad.
59
4.5.3.2. Transmisor de conductividad.
Los sensores de conductividad, requieren de un transmisor y a la vez
de un indicador para poder visualizar los valores medidos; es por ello que
se requiere de un componente con doble canal (ver figura 4.9.) para
visualizar los valores de los dos sensores de conductividad. El transmisor
seleccionado presenta las siguientes características son las siguientes:
Fabricante
Marca
Tipo
Modelo
GFisher
GF Signet - USA
2 canales
3-8860
3- 860 / 3-886C-AC
Figura 4.9. Transmisor de conductividad.
60
4.5.3.3. Sensor de caudal.
Se instalaron dos sensores de flujo (ver figura 4.1 O.) para medir el
caudal del permeado y el caudal de rechazo. Sus características son:
Fabricante
Marca
Modelo
GFisher
GF Signet - USA
P51530-PO
1 30-
Figura 4.10. Transmisor de conductividad.
4.5.3.4. Transmisor de caudal.
Al igual que el transmisor de conductividad, este también debe poseer
dos canales para los dos sensores.
Fabricante
Marca
Tipo
Modelo
4.5.3.5. Sensor de ORP.
61
GFisher
GF Signet - USA
2 canales
3-8550-3P
Anteriormente se mencionó que el cloro presente en el agua es
perjudicial para nuestras membranas; es por ello que se dispone de un
sensor de ORP (ver figura 4.11.), el cual mide indirectamente el cloro
residual, para envía señales de alerta cuando el nivel de cloro es
excesivo, y a su vez empleando esta señal para detener el sistema.
Fabricante
Marca
Modelo
GFisher
GF Signet - USA
3-2715
4.5.3.6. Pre amplificador para sensor ORP.
La señal recogida por nuestro sensor es una señal débil, propensa a
perderse o sufrir distorsión; es por ello que se requiere un pre
amplificación antes de conectarlo al transmisor. Este pre amplificador
(ver figura 4.12.) presenta las siguientes características:
Fabricante
Marca
Modelo
62
GFisher
GF Signet - USA
3-2715
2715 O
! 1. 1
Figura 4.11. Sensor de ORP.
Figura 4.12. Pre amplificador para el sensor de ORP.
63
4.5.3.7. Transmisor de ORP.
Una vez pre amplificado la señal, requiere ser visualizado en un
indicador, para ello se selecciona un transmisor con las siguientes
característica.
Fabricante
Marca
Modelo
4.5.3.8. Interruptor de presión.
GFisher
GF Signet - USA
3-8750-2P
Nuestro eqmpo de ósmosis inversa presenta tres interruptores de
presión, los cuales trabajan como contactos de seguridad. Estos son:
a). Interruptor de baja presión.
De este tipo tenemos dos interruptores cuyas funciones son detener el
equipo cuando la presión de aire comprimido sea demasiado baja y
cuando nuestra presión de alimentación de agua hacia la bomba de alta
no sea la adecuada. Las características de este interruptor son:
Marca
Modelo
Rango de regulación de presión
Danfoss - Polonia
KPI 35
-0,2 a 8 bares
64
Conexión al proceso ¼" NPT hembra
Grado de protección IP 33
b). Interruptor de alta presión.
El equipo presenta un interruptor de este tipo (ver figura 4.14.), a la
salida de la bomba de alta presión para evitar que una excesiva presión o
contrapresión dañen las membranas de ósmosis inversa. Las
características de este interruptor son:
Marca
Modelo
Rango de regulación de presión
Conexión al proceso
Grado de protección
Danfoss - Polonia
RTl l7
10 a 30 bares
3/8" NPT hembra
IP 66
Figura 4.13. Interruptor de baja presión.
65
Figura 4.14. Interruptor de alta presión.
4.5.3.9. Interruptor de nivel.
En el sistema se emplea dos interruptores de nivel tipo boya (ver
figura 4.15.). El primero para apagar el equipo en forma automática
cuando la cisterna este llena, para evitar un posible derramamiento de
agua. Y el segundo cuando nuestro tanque de alimentación se quede sin
el nivel de agua requerido para evitar así que nuestras bombas se dañen
por trabajar sin agua. La boya elegida presenta las siguientes
especificaciones:
Marca
Serie
Vida útil
Switch ángulo
Grado de protección
Nivelco - Hungría
Nivofloat NLP-1 10-1
1 O millones de switcheos
± 45º
IP 68
66
Figura 4.15. Interruptor de Nivel.
4.5.3.10. Válvula mariposa con actuador neumático.
Las válvulas de apertura y cierre automático son válvulas del tipo
mariposa con actuadores neumáticos de simple efecto (ver figura 4.16.),
las cuales son activadas por válvulas electroneumáticas 3/2. Estas
válvulas presentan las siguientes características:
Marca
Serie
Tipo
Cuerpo
Asiento
Disco
Conexión
Actuador
Bray- USA
30
Mariposa
Hierro fundido
EPDM
Acero inoxidable 316
Brida
Neumático simple efecto, serie 92.
67
Figura 4.16. Válvula mariposa con actuador neumático.
4.5.3.11. Electroválvulas.
Para que las válvulas mariposa con actuador neumático sean activadas
por el PLC, requieren de un interfaz eléctrico-neumático; y para cumplir
dicha función se seleccionaron unas electroválvulas 3/2 (ver figura 4. 17.)
con las siguientes características:
Marca
Serie
Vías
Bobina
Tipo
Camozzi - Italia
638M-l01-A6E
3/2
220Vac
Válvula electroneumática
2
• J
68
Figura 4.17. Electroválvulas 3/2 vías.
4.6. Tableros de control y fuerza.
Nuestro sistema presenta dos tableros: El principal, el cual controla todo el
sistema e incluye el sistema de fuerza de la bomba de alta presión y un tablero
secundario, el cual presenta los componentes de fuerza de nuestra bomba de
alimentación.
4.6.1. Tablero principal.
Este tablero consta de los siguientes componentes:
* Interruptores termomagnéticos.
* Guardamotor.
* Variador de velocidad.
* Reactancia de línea.
69
* Controlador lógico programable.
* Fuente de alimentación de 24Vdc.
* Relés encapsulados.
4.6.1.1. Selección del variador de velocidad.
La finalidad de un variador de velocidad para nuestra bomba de alta
presión es para tener un arranque y parada suave, sin excesivo sobresalto
y reduciendo los picos de corriente; además de poder regular su caudal de
acuerdo a lo requerido por el sistema.
Nuestra bomba de alta presión tiene un motor eléctrico con las
siguientes características principales:
Alimentación
Tensión
Potencia
Trifásica.
220Vac.
7,5KW
Con estos datos se selecciona el siguiente variador:
Marca Delta
Modelo VFD075E23A
Potencia 7,5KW
Conexión Trifásica
Alimentación 220Vac
70
Grado de Protección IP20
4.6.1.2. Selección de la reactancia de línea.
Se considera una reactancia de línea debido a que nos garantiza una
protección adecuada contra las sobretensiones de red; además, nos
permite reducir el índice de armónicos de corriente producidos por el
variador de velocidad.
Para seleccionar una reactancia de I ínea, se requiere tener el dato de
corriente:
Pmotor
V
Cos0
7,5KW
220Vac
0,85
Pmotor = .../3. V. l. cos 0
7500 = 1,732 * 220 * 0,85 * /
I = 23,16A ............................................... (4.l)
A este dato es necesario incrementar un factor de seguridad del 25%,
obteniendo finalmente:
1 = 29A .......................................... (4.2)
71
A partir de este dato seleccionamos nuestra reactancia de línea:
Marca
Modelo
Tensión
Corriente
Inductancia
Sew Eurodrive
ND045-013
3x220 Yac
45A
0,lmH
4.6.1.3. Selección del guardamotor.
El guardamotor cumple la función de proteger los motores eléctricos
de corrientes de corto circuito; y así como también por sobrecarga,
evitando la quemadura de las bobinas del motor.
Para seleccionar nuestro guardamotor, empleamos el dato de corriente
calculado en el punto 4.6.1.2 (selección de la reactancia de línea), antes
del factor de seguridad, el cual es el siguiente:
I = 23, 16A ..................................... (4.3)
Con este dato seleccionamos un guardamotor cuyo rango de
regulación contenga este valor de corriente, por lo tanto nuestro
guardamotor presenta las siguientes características:
Marca
Modelo
Telemecanique
GV2ME32
Tensión
Regulación de corriente
72
3x220 Vac
24A-32A
4.6.1.4. Selección de los interruptores termomagnéticos.
El tablero principal consta de tres interruptores: un interruptor
trifásico principal, un interruptor trifásico para nuestro tablero secundario
y un interruptor monofásico para toda nuestra circuitería de control.
a). Interruptor trifásico principal.
Este interruptor soporta la carga de todo el sistema, y por ende es la de
más alta capacidad. Para seleccionar este interruptor se consideró las
cargas principales y se le dio un factor de seguridad para cubrir el resto
de componentes como se observa en la tabla 4.4.
Comoonente P(KW) ln(A) larranque(%) Corriente(A) 1.25*Corr.(A)
Bomba CRI 10 - 10 7,5 25.5 - 23.2 930-1300 23,71 29,64
Bomba CRI 1 O - 03 2,2 7.7 - 6.35 780 - 1100 6,96 8,70
Sub Total: 30,67 38,34
Otros 3,07 3,83
Total: 33,74 42,17 Tabla 4.4. Cuadro de Cargas.
De la tabla anterior se selecciona el interruptor termomagnético
principal:
Marca
Tipo
Número de Polos
Corriente Nominal
73
b). Interruptor trifásico secundario.
ABB
S203-CS0
3
3x50A
Este interruptor sólo soporta la carga de la bomba de alimentación, el
cual consume 8,7A (ver tabla 4.4.), y a partir de este dato se selecciona el
siguiente interruptor:
Marca
Tipo
Número de Polos
Corriente Nominal
ABB
S203-CI0
3
3xl0A
c). Interruptor monofásico de control.
La corriente de control esta en el orden de los mA; es por ello que se
seleccionó un interruptor de las siguientes características:
Marca
Tipo
Número de Polos
ABB
S62-Cl0
2
74
Corriente Nominal 2xl0A
4.6.1.5. Selección del controlador lógico programable.
Para seleccionar nuestro controlador lógico programable partimos de
nuestro diagrama P&ID (ver anexo I - planos - PM5 y PM6); de este
plano obtenemos la tabla 4.5.
1/0 LIST
TAG DESCRIPCIÓN DI DO Start Inicio 1
PSL100 Switch de Baja Presión - Aire Comprimido. 1
LS100 Switch de Protección de Bomba de Alimentación. 1
XM10 Arrancador de Bomba de Alimentación 1
XM002 Dosificador de Metabisulfito. 1
XM003 Dosificador de Antiincrustante.
XV01 Válvula de lnareso. 1
CIT01 Transmisor de Conductividad - lnareso. 1
AIT01 Transmisor de ORP. 1
PSL300 Switch de Baia Presión - Bomba de Alta Presión. 1
SIC01 Variador de Bomba de Alta Presión. 1
PSH301 Switch de Alta Presión - Bomba de Alta Presión 1
CIT02 Transmisor de Conductividad - Producto. 1
XM004 Dosificador de Hiooclorito. 1
XV02 Válvula de Producto. 1
XV03 Válvula de Rechazo 1
LSL200 Control de Nivel Cisterna 3 1
LSL201
AL01 Alarma Cisterna Llena 1
AL02 Cloro en Línea 1
AL03 Baja Presión en Bomba de Alta 1
AL04 Alta Presión en Bomba de Alta 1
AL0S Falta de Aire Comprimido 1
AL06 Alarma Bajo Nivel en Tanaue de Alimentación 1
TOTAIL: 8 13
TOTAL 1/0: 10 16
Tabla 4.5. Lista de entradas y salidas.
75
De la tabla 4.5., se puede observar las entradas y salidas necesarias
que requiere el controlador lógico programable; es por ello que a partir
de ello se selecciona el siguiente PLC con su módulo de expansión de
entradas y salidas:
PLC
Marca
Modelo
Tipo
Entradas Digitales
Salidas Digitales
Alimentación
Extensión 1/0
Marca
Tipo
Entradas Digitales
Salidas Digitales
A 1 imentación
4.6.1.6. Otros componentes.
Schneider Electric
Zelio- Relé
SR3B26IFU
16
10
220Vac.
Schneider Electric
SR3XTI4IFU
8
6
220Vac.
Además de los componentes detallados, se instaló una fuente de
alimentación de 24Vdc para alimentar los transmisores de flujo,
76
conductividad y ORP. También se instalaron relés encapsulados, los
cuales fueron empleados como interfaz entre el PLC y los elementos
finales de control tales como las electroválvulas, motores, etc.
4.6.2. Tablero secundario.
Este tablero contiene exclusivamente componentes para el arranque de
nuestra bomba de alimentación.
4.6.2.1. Selección del arrancador suave.
Para este motor se decidió utilizar un arrancador suave, debido a que
no era necesario controlar el caudal de la bomba y sólo se requería de
mantener un arranque y una parada suave, sin excesivo sobresalto y
reduciendo los picos de corriente.
Nuestra bomba de alimentación posee un motor eléctrico con las
siguientes características principales:
Tipo de motor
Alimentación
Tensión
Potencia
Corriente nominal
132SD.
Trifásica.
220Vac.
2,2KW
25,5 -23,2
77
Factor de potencia 0,90-0,79
Con estos datos se selecciona el siguiente arrancador suave:
Marca Schneider Electric
Modelo ATS0IN212L
Potencia 2,2KW
Conexión Trifásica
Alimentación 220Vac
Corriente 12A
4.6.2.2. Selección del guardamotor.
Para seleccionar el guardamotor de la bomba de alimentación,
empleamos el dato de corriente calculado en la tabla 4.4 (cuadro de
cargas - selección de interruptores termomagnéticos), antes del factor de
seguridad, el cual es el siguiente:
1 = 6, 96A ....................................... (4.4)
Con este dato seleccionamos un guardamotor cuyo rango de
regulación contenga este valor de corriente, por lo tanto nuestro
guardamotor presenta las siguientes características:
Marca
Modelo
Tensión
Regulación de corriente
78
Telemecanique
GV2ME14
3x220 Vac
6A-10A
Con todos los componentes mencionados se ensambla los tableros principal y
secundario como indican los planos eléctricos mostrados en el anexo 1- planos; los
cuales deben ser distribuidos como se observa en la figura 4.18 y 4.19.
1 � -
• • ,_,
11--=I 1-�1 EJ 1
• • la:] 111111
� �
1 �
� 111111
®l ® ® ® � ... [!ll!J la:]
® � � ® 1§111��11111
� [KJ ¡¡¡¡¡¡¡¡
.-4!»-. � = =
1 ... 1 11111111111111 1111111111111 m 1 1
- @'-
VISTA FRONTAL VIST.FRONT.SA>UERTA
Figura 4.18. Vistas del tablero principal.
o
1
o
1 1 ••r21
CiiiiiJ ® liiiiiiiil
•
79
o
��
@ -
---
'--
111111111111111111
{
Figura 4.19. Vistas del tablero secundario.
m 1
4.7. Montaje del sistema de ósmosis inversa.
4.7.1. Estructura metálica.
Nuestro equipo de ósmosis inversa será montado sobre una estructura
metálica fabricada con los siguientes materiales:
P Marco Inferior de 3811 mm x 1200mm.
Tubo cuadrado de 4"x l /8" para estructura fabricado con acero al
carbono laminado en caliente - Aceros Arequipa. Norma: ASTM A500.
�
�
80
• Marco Superior de 3811mm x 1200mm.
Producto de acero laminado en caliente en forma de "C" de 6"x2" -
Aceros Arequipa. Norma: ASTM A36.
• Marco Vertical 381 l mmxl800mm.
Ángulo de acero laminado de 3"x3"xl/4" -Aceros Arequipa. Norma:
ASTMA36.
• Planchas de 1 000mmx 1200mm.
Plancha de acero laminado en caliente con bordes de laminación con
espesor de 1/2" -Aceros Arequipa. Norma: ASTM A36.
La estructura metálica es ensamblada como indica el esquema
mostrado en la figura 4.20.
Una vez ensamblada la estructura se cubre con pintura zincromato
para protegerla de la corrosión y una capa de pintura esmalte como acabado.
� (JQ. =
� ,¡:.
N �
3 o �� ().
TABLERO ELÉCTRICO
DE CONTROL Y FUERZA
812
7,
BOMBA DE ALTA
PRESIÓN
� � 630 � � ¿-:,¡ ¡A¡ l"'�'I � 1 )t 1
162J
3811
MEMBRANAS Y
PORTA MEMBRANAS
o-1 -1 ----rT¡ 1 r;:
or,
7 1200 1
,..,, MEDIFARIIA SA. �----·-----
......
'lil:\IISD,
.-. NA
PM
00-
82
4.7.2. Tuberías y accesorios.
4.7.2.1. Tuberías y accesorios de PVC.
Son empleadas para el agua de ingreso y el agua de permeado;
es decir para aquellas aplicaciones donde el agua este expuesta a altas
presiones. Las especificaciones son:
Tuberías y Accesorios
Marca
Diámetro
Presión Máxima
Conexión
PVC-SCH80
Georg Fischer
2"
27,5 bares
Tipo embone
4.7.2.2. Tuberías y accesorios de acero inoxidable.
Son empleadas para el agua de rechazo; debido a que esta
soporta mayores presiones. Las especificaciones son:
Tuberías y Accesorios
Marca
Diámetro
Presión Máxima
Conexión
SS304 -SCH 40
Ta-chen
2"
bares
Soldable
83
4.7.3. Montaje.
Una vez completado todos los materiales, equipos y accesorios se
procede a montar el equipo; el cual una vez culminado debe mostrarse como la
figura 4.22.
Con la estructura metálica, las tuberías, accesorios y los componentes
descritos, se monta el equipo como se muestran en las figuras 4.21.
Figura 4.21. Estructura metálica, bomba de alta presión, housing y
tuberías de acero inoxidable.
En la figura 4.21, se aprecia la estructura metálica; sobre ella están
montados nuestros housing (Portamembranas) y nuestra bomba de alta presión.
Además se muestra las conexiones realizadas, desde la bomba hacia a los
housing, en acero inoxidable SS304 - SCH 40.
� iici. e: ., � � � � tT1
.o s::
-a· o
o. (1)
o, t/l
o
:!:. t/l
5· <: (1) ., t/l
VÁLVULA DE SALIDA DE PRODUCTO
l!I
El
TABLERO ELÉCTRICO DE CONTROL Y FUERZA
•
•.,
;
� • • - ., • • a;¡ •
a� CI
,1, .1 .& ,1 .1, el&&&&
,1'
ffi
VÁLVULA DE INGRESO
t
___. caudal de ingreso al equipo de ósmosis inversa
---+ Caudal de agua producto dtl equipo de ósmosis inversa
---+ Caudal de agua de r�hazo del equipo de ósmosis Inversa
MEMBRANAS Y PORTAMEMBRANAS
FILTROS DE Su
...__
BOMBA DE ALTA PRESION
i
,_,,
..lld, NA
BOMBA DE ALTA PRESIÓN
MEDIFARIIA SA. _____ ,___
'IMD
PII
00 �
85
También se monta sobre la estructura el tablero principal detallado en la
sección 4.6. y finalmente se ensambla las tuberías de ingreso de caudal con las
tuberías de PVC - SCH80 con sus accesorios, los portafiltros, los sensores, los
manómetros, las bombas dosificadoras de químicos obteniendo nuestro equipo
ensamblado tal como se muestra en la figura 4.23.
Figura 4.23. Equipo de ósmosis inversa ensamblado.
4.8. Instalación de suministros.
El sistema requiere de tres suministros principales para que pueda operar de
manera correcta estos son: energía eléctrica, aire comprimido y el agua de rechazo
del equipo Accuaproduct.
86
4.8.1. Energía eléctrica.
Para energizar nuestro sistema y seleccionar el cable adecuado,
partimos de la corriente nominal seleccionado para nuestro interruptor
termomagnético principal (sección 4.6.1.4), el cual es 50A. Con este dato
podemos seleccionar el siguiente cable.
Marca Indeco
Tipo THW90
Calibre 8AWG
Amperaje en dueto 56A
Sección 8,4 mm2
Con estos datos verificamos nuestra caída de tensión:
Donde:
c.d.t.
p
L
I
c. d. t.= v3.p.L;.cos <p •••••••••••••••••••••••••••••••••• (4.5)
Caída de tensión.
Resistividad del cobre ( l, 71x10-8 n.m ).
Longitud del cable (50m).
Intensidad de corriente (50A).
s
cos0
87
Sección del cable (8,4 mm2).
Factor de potencia (0,85).
Reemplazando los datos en la ecuación tenemos que:
c.d.t. = 7,5V ...................................... (4.6)
Nuestra tensión en el tablero de distribución es de 230V; entonces
considerando la caída de tensión, el voltaje que alimenta nuestro sistema
sería de 223V, el cual no generaría ningún inconveniente.
4.8.2. Aire comprimido.
Nuestro sistema requiere de un mínimo caudal de aire comprimido; ya
que son pocos los componentes neumáticos instalados dentro del mismo. Es
por ello que se instaló una línea de aire comprimido de ½" en Fe
galvanizado desde la línea principal más cercana, no tendiendo mayor
inconveniente en su derivación y posterior alimentación al sistema.
4.8.3. Agua de rechazo del equipo Accuaproduct.
Para alimentar el agua de rechazo a nuestro sistema se empleó un
tanque de almacenamiento de 5000 1 (ver figura 4.24); donde se almacena
previamente el agua de rechazo.
88
Figura 4.24. Tanque de almacenamiento.
Para abastecer este tanque, se tendió una tubería desde el equipo
Accuaproduct con tubería y accesorios de PVC-SCH80. Cabe mencionar
que el agua depositada en este sistema previamente es clorinada para evitar
cualquier tipo de contaminación. Para alimentar nuestro sistema de ósmosis
desde este tanque se emplea la bomba de alimentación (ver figura 4.25) con
su respectivo tablero de fuerza secundario (ver figura 4.26) y controlado
desde el tablero de control principal; de la misma forma se tendió una
tubería de PVC-SCH80 desde el tanque de alimentación hasta nuestro
equipo de ósmosis inversa; el cual permite el ingreso del agua a recuperar a
nuestro equipo de ósmosis inversa. Además de la presión de nuestra bomba
alimentación, se tiene una altura de presión de aproximadamente 7 m.
89
Figura 4.25. Tanque de almacenamiento.
-- -· --- -- - -- -----,
ME_o,o�MOFARMA
Figura 4.26. Tanque de almacenamiento.
4.9. Operación y lógica de control.
90
El sistema de control automático cuenta con un PLC marca Schneider Electric
-ZELIO SR3B261FU para el encendido - apagado y el sistema de alarma.
4.9.1. Operación.
El sistema de Osmosis Inversa presenta dos tipos de encendido, en forma
automática y en forma manual.
En forma manual, el equipo de Osmosis Inversa se tendrá que encender a
través de los selectores; al realizar el encendido de esta manera, el PLC no
entra en funcionamiento y por ende los sistemas de alarmas y otras
automatizaciones no están habilitados.
En forma automática, el equipo de Osmosis Inversa se encenderá y se
apagará en forma automática por nivel de cisterna llena, tanque de
alimentación vacío o cuando alguna otra alarma se active. A continuación se
detalla el funcionamiento.
Encendido - selector de 3 posiciones, este selector define si la operación es
manual automático.
91
1) Manual. En la posición MANUAL, los componentes del equipo pueden
funcionar con la activación de sus respectivos selectores, numerados a
continuación:
a) Bomba de Alimentación.
b) Dosificador de Metabisulfito.
c) Dosificador de Antiincrustante.
d) Válvula de Ingreso.
e) Bomba de Alta Presión.
f) Dosificador de Hipoclorito.
g) Válvula de Producto.
h) Válvula de Rechazo.
En MANUAL, cualquier equipo puede activarse en cualquier
momento, sólo con la activación de su respectivo selector, por ello queda a
responsabilidad del operador su manejo en este tipo de operación. Se indica
también que en este estado todas las activaciones y desactivaciones por alarma
no está operativos.
Además de ello el tablero de la bomba de alimentación de agua, contiene
un selector de 3 posiciones, lo cuales representan MANUAL - O
AUTOMÁTICO. En la posición MANUAL, la bomba podrá encenderse y
apagarse desde su propio tablero con los pulsadores ON y OFF,
respectivamente. En la posición AUTOMA TICO, la bomba queda a
92
disponibilidad del Tablero Principal de Control y Fuerza del Equipo de
Osmosis Inversa, donde se podrá controlar en forma manual o automática
desde este tablero.
2). Automático.
Al posicionar el selector en automático, el equipo queda listo para operar en
este estado solamente con la orden del pulsador START. El equipo se acciona
con el pulsador START y se detiene con el pulsador STOP.
La secuencia que sigue el PLC es el siguiente:
ARRANQUE INICIAL o ARRANQUE DESPUES DE LEVANTAMIENTO DE
ALARMAS:
a). Al encender el pulsador ST ART, se accionan simultáneamente los
dosificadores de metabisulfito y antiincrustante, a su vez se abren las
válvulas neumáticas de ingreso y rechazo.
b ). Luego de 5 segundos arranca la bomba de alimentación, donde por un
lapso de 30 segundos, cuya finalidad es limpiar el agua acumulada en la
parte externa de las membranas (hace un barrido).
93
c). Concluido ese tiempo se enciende la bomba de alta presión junto al
dosificador de cloro que inyecta a la línea de producto para hacer un
barrido final por I O segundos.
d). Finalmente culminado este lapso se cierra la válvula neumática de rechazo
para iniciar con la producción de agua.
APAGADO o INTERRUPCIÓN POR ALARMA:
En caso de pulsar el botón STOP o haya presencia de alarma, el
equipo se detendrá realizando la siguiente secuencia:
a). Instantáneamente se apaga la bomba de alta presión junto al dosificador de
cloro y se abre la válvula neumática de rechazo.
b ). Transcurrido 5 segundos se detiene la bomba de alimentación
c ). Pasado los 30 segundos se cierran las válvulas de ingreso, rechazo y se
detienen las bombas dosificadoras de cloro y antiincrustante. Aquí el
equipo queda en stand by esperando se levante la alarma o se presione
nuevamente el pulsador ST ART, según sea el caso.
94
4.9.l. Alarmas.
CISTERNA LLENA: señalización, esta luz de señalización indicará cuando
el control de nivel alto detecten que la cisterna Nº 3 se encuentra lleno y el
equipo de Osmosis Inversa comienza la secuencia de apagado, cuando el
control del nivel bajo detecte que el nivel esta bajo se apagará la luz de
señalización y el equipo de Osmosis Inversa se encenderá.
TANQUE VACIO: señalización, esta luz de señalización indicará cuando el
control de nivel bajo detecten que el tanque de almacenamiento se encuentre
vacío y el equipo de Osmosis Inversa comienza la secuencia de apagado,
cuando el control del nivel alto detecte que el nivel está lleno se apagará la luz
de señalización y el equipo de Osmosis Inversa se encenderá.
AUTOMÁTICO: seiialización, esta luz de señalización indicará que el equipo
está operando en modo automático.
BAJA PRESIÓN BOMBA DE ALTA: señalización alarma, esta luz de
señalización indicará cuando el sensor de presión que se encuentra en la
succión de la Bomba de Alta detecte menos de l O PSI, cuando se presente esta
caída de presión se apagará el equipo de Osmosis Inversa.
95
CLORO EN LÍNEA: señalización alarma, esta luz de señalización indicará
cuando el sensor de ORP detecte cloro en línea, cuando detecte cloro en línea
el equipo de Osmosis Inversa se apagará.
FALLA EN AIRE COMPRIMIDO: señalización alarma, esta luz de
señalización indicará cuando el sensor de presión detecte una baja presión en
el aire comprimido. Cuando se presente esta caída de presión se apagará el
equipo de Osmosis Inversa.
ALARMA ALTA PRESIÓN: señalización alarma, esta luz de señalización
indicará cuando el sensor de presión que se encuentra en la descarga de la
Bomba de Alta detecte mayor 300 PSI, cuando se presente este incremento de
presión tendrá que apagar el equipo de Osmosis Inversa.
4.10. Prueba del sistema de ósmosis inversa.
JO 1 - Presión in
102 - Presión in
FEOl - Flujo Agua producto (m3/h)
FE02 - Flujo de Agua de rechazo (m3/h)
CE02 - Conductividad de agua producto (µS/cm)
/cm
Tabla 4.6. Parámetros de operación.
Valor
70
66
60
1924.3
+153
30/5
170/ 5
58
145
105
80
6.1
2.8
58.2
96
Una vez implementado e instalado el sistema, se procedió con el encendido del
equipo, verificando el cumplimiento de la lógica de control y así como también los
parámetros de importancia tales como ORP, conductividad, flujo y presiones en el
sistema; cuyos datos se resumen en la tabla 4.6(estos datos fueron extraídos
directamente de los equipos de medición del equipo).
Tasa de Recuperación Tasa de Separación
Qa(m3/h}: 6,1 Ca(uS/cm}: 1924,3
Qp(m3/h}: 8,9 Cp(uS/cm}: 58,2
Tasa ('¼}: 68,5 Tasa{'¼}: 97
Tabla 4. 7. Tasas de recuperación y separación.
De los datos observados anteriormente se obtienen las tasas de recuperación y
separación (tabla 4.7.); los cuales representan la eficiencia del sistema en cuanto a
cantidad y calidad del agua.
CAPÍTULO V
ESTUDIO ECONÓMICO
5.1. Costos de instalación del equipo
5.1.1. Costos por mano de obra.
Para el montaje, ensamble, cableado, instalación y conexiado del equipo,
se necesitó de una mano de obra calificada; cuyos costos se resumen en la tabla
5.1.
TRABAJO PROVEEDOR TOTAL($) TOTAL(SI.)
Armado de Tablero '_,
TESEL $ 251,8 5 SI. 680 00 � "'
Sooorte de FIitros Servicios en Acero Inoxidable $ 10 3, 70 SI. 280,00
Conexión Eléctrica v Neumática ,., ACOIELSAC $ 36948 SI. 997 5 9
Instalación de Tuberlas ASENFLO $ 504,98 SI. 1.363,45
TOTAt: $ 1.230,01 SI. 3.321,04
Tabla 5.1. Costos por mano de obra.
5.1.2. Costos por materiales.
Todos los componentes fueron adquiridos directamente por Medifarma;
es por ello que en la tabla 5.2. se muestra el resumen de sus costos.
98
CANT. p. Unitario{$) P. Unitario($/:) Total($) TotalCS/.l
Bomba CRI 10-10 ' Ji 1 $ 2.534,62 SI. 7.096,94 $ 2.534,62 SI. 7.096,94
''.Bomba CRI 10 - 03 ' " 1 $ 1.204,69 SI. 3.373,13 $ 1.204,69 SI. 3.373,13
Portarnembranas 2 $ 4.176,00 SI. 11.692 80 $ 8.352,00 SI. 23.385,60
.Membranas 6 $ 634,10 SI. 1.781,81 $ 3.804,58 SI. 10.690,86 11.Esttuciura 1 $ 2.135,23 SI. 6.000,00 $ 2.135,23 SI. 6.000,00
·Instrumentación�-
.. $ 5.858 00 SI. 16.402 40
,Válvulas Neumáticas $ 952,94 SI. 2.668 23
Electroválvulas 4 $ 229,35 SI. 642,18 $ 917,40 SI. 2.568,72
�FlltrOs n ,,'O 4 $ 38,43 SI. 108,00 $ 153,74 SI. 432 00
Pottaflltros __ 1 4 $ 112, 10 SI. 315,00 $ 448,40 SI. 1.260,00
Vlltiac::tQr 1 $ 520,00 SI. 1.456,00 $ 520,00 SI. 1.456,00
Reactancia de Línea 1 $ 117,45 SI. 328,86 $ 117,45 SI. 328,86
.,Dosificadores· v Tanau8$ � ,, $ 2.504,57 SI. 7.012,80
'Presostatos $ 266,72 SI. 746,82
Combonentes de Tablero Eléctdco ··1 $ 1.076,62 SI. 3.014,55
,.
Guardamotor Arrancador,,
PLC $ 678,73 SI. 1.900,44
Manómetros $ 145 80 SI. 408,24 .:
.�
Material en Acero Inoxidable . .. $ 571 47 SI. 1.600 12
''Material en PVC $ 851,42 SI. 2.383,98
TOTAL: $ 33.094,38 SI. 92.729,68
Tabla 5.2. Costos por materiales
5.1.3. Resumen de costos totales por instalación del equipo.
En las tablas 5.1. y 5.2. se muestran, en forma separada, los costos
realizados tanto por mano de obra como material. En la tabla 5.3., se puede
observar nuestra inversión total realizada para montar el equipo en nuestras
instalaciones y por nuestro propio equipo de ingeniería.
COSTO$
$ 33.094 38
$ 1.230,01
$34.324 39
COSTO SI.
SI. 92.729,68 SI. 3.321 ,04
SI. 96.050, 72
Tabla 5.3. Resumen del costo total.
99
5.1.4. Ahorro por instalación del equipo en Medifarma.
La implementación del equipo se desarrollo íntegramente en nuestras
instalaciones con la supervisión del departamento de proyectos, adquiriendo en
forma directa los componentes necesarios para su instalación; es por ello que se
generó un ahorro, el cual se muestra en la tabla 5.4. y la gráfica 5.1.
CUADRO DE AHORRO
COSTO($) COSTO (S,.)
ACCUAPRODUCT $ 48.900,00 SI. 136.920100
MEDIFARMA $ 34.324,39 SI. 96.050, 72
AHORRO $ 14:575,61 S/. 40.869,28
1 PORCENTAJE DE AHORRO 1 30%
$50.000,00
$45.000,00
$40.000,00
$35.000,00
$30.000,00
$25.000,00
$20.000,00
$15.Cl00,00
$10.000,00
$5.000,00
$-
Tabla 5.4. Ahorro por instalación.
AHORRO($)
ACCUAPRODUCT MEDIFARMA AHORRO
• ACCUAPRODUCT MEDIFARMA • AHORRO
Gráfico 5.1. Ahorro por instalación.
100
5.2. Costos por instalación de suministros.
Para que el equipo entre en operación es necesario la instalación de
suministros tales como: aire comprimido, alimentación eléctrica, desagüe y el
ingreso del agua a recuperar. El resumen de estos costos se muestra en la tabla 5.5.,
considerando tanto los materiales como la mano de obra.
COSTO POR SUMINISTROS
COSTO$
$ 671,22
$ 961,07
$ 1.632,29
Tabla 5.5. Costos por suministros.
COSTO S/.
S/. 1.879,42
S/. 2.594,88
SI. 4.474,30
5.3. Costo total del proyecto.
El costo total del proyecto incluye los costos realizados por la
implementación del equipo y la instalación de los suministros; es por ello que de las
tablas anteriores elaboramos un cuadro resumen de la inversión total realizada para el
desarrollo del proyecto, los cuales se detallan en la tabla 5.6. y el gráfico 5.2.
IL . COSTO TOTAL DEL PROYECTO
.,· COSTO($) COSTO (S/.)
SUMINISTROS $ 1.632,29 SI. 4.407,18
EQUIPO $ 34.324,39 SI. 92.675,85 � J•f'
TOTAL $ 35.956,68 SI. 97 .083,04
Tabla 5.6. Costo total del proyecto.
Del gráfico 5.2. se observa que la instalación de suministros sólo representan
el 5 % del costo total del proyecto.
l 01
COSTO TOTAL DEL PROVECTO COSTO ($) $1,632.29,
5%
Gráfico 5.2. Costo total del proyecto.
• SUMINISTROS
•EQUIPO
5.4. Ahorro por recuperación del agua de rechazo del equipo Accuaproduct.
5.4.1. Pérdidas antes de la recuperación.
La concepción del proyecto se dio debido a que nuestras pérdidas por desecho
de agua eran considerables, estas pérdidas expresadas en valor monetario, se
pueden apreciar en la tabla 5.7.
PÉRDIDA ANUAL
Costo de Aaua x m3 "': SI. 2,50
Rechazo(m3/h) ...
Horas de Trabaio x Dfa "' .. 20
Aaua rechazada al año(m3) 65700
Pérdida(SI.) S/. 164.250,00
Tabla 5.7. Pérdidas anuales.
• Costo por m3de agua de pozo, asignado en el recibo mensual de la planta Medifanna -Ate.
•• Dato extraído del transmisor de flujo instalado en el equipo Accuaproduct.••• Reporte diario de los técnicos de mantenimiento.
102
5.4.2. Ahorro con la recuperación.
El ahorro anual que se espera obtener, una vez finalizado la
implementación y puesta en marcha del equipo de ósmosis inversa, se presenta
en la tabla 5.8. mostrado a continuación.
SI. 2,50
20
43800
SI. 109.500,00
Tabla 5.8. Ahorro anual.
5.5. Periodo de retorno de inversión.
Antes de ejecutar el presente proyecto, se evaluó el tiempo que tomará la
recuperación de nuestra inversión; esta evaluación se resume en la tabla 5.9.,
mostrada a continuación.
. ..-·, � . 'i l', � ... ,,.. • �;.-... TIEMPO DE RETORNO DE INVERSIÓN ' '..
PerlodolTrfmestral) 1 2 3
Inversión SI. 97.083,04
Mantenimiento v oneraclón SI. 1.296,00 SI. 1.296 00 SI.
Ahorro SI. 27.000,00 SI. 27.000,00 SI.
Pendiente oor recunerar SI. 97.083,04 SI. 97.083,04 SI. 71.379,04 SI.
Saldo a Recunerar SI. 97.083,04 SI. 71.379 04 SI. 45.675 04 SI.
Tabla 5.9. Periodo de retomo de inversión.
•••• Dato extraído del transmisor de flujo instalado en el equipo de ósmosis inversa implementado.
1.296,00 SI. 1.296 00
27.000,00 SI. 27.000,00
45.675,04 SI. 19.971,04
19.971,04 SI. (5.732,96)
103
Como se observa en la tabla 5.9, nuestra recuperación del capital se da en
el 4to trimestre. Por ende a partir del año ya podemos generar ahorro en beneficio de
la compañía.
CONCLUSIONES
1. Se implementó un sistema de ósmosis inversa para la reutilización del agua
dura (agua de rechazo), del equipo Accuaproduct; el cual se desarrolló
completamente en las instalaciones de la empresa Medifarma S.A. a cargo del
área de proyectos e ingeniería; logrando una recuperación del 60% del caudal
rechazado con una concentración de sales reducida en 90% .
2. Se analizó la propuesta de diseño, realizado por nuestro proveedor, el cual por
la calidad del agua de rechazo, cumplió con las características para ser tratado
por un sistema de ósmosis inversa.
3. Se ensambló los componentes principales y secundarios del sistema
desarrollados en la propuesta de diseño.
4. Se implementó los tableros de control y fuerza del sistema, cuya ingeniería y
selección de componentes fue íntegramente desarrollada por el área de
proyectos e ingeniería de Medifarma.
5. Se desarrolló la lógica de control del sistema, en un PLC Zelio de la marca
·schneider Electric, mediante un programa de control secuencial en lenguaje
ladder.
105
6. Se ahorró, por la implementación del equipo de ósmosis inversa dentro de
nuestras instalaciones, la suma de SI. 40869.28, resultando más barato que
una tercerización en un 30%.
7. Se generó un ahorro anual de SI. 109 500 por la reutilización del agua dura
del equipo Accuaproduct.
BIBLIOGRAFIA
• F ARIÑAS IGLESIAS, Manuel. Osmosis Inversa. Fundamentos, tecnología y
aplicaciones. Madrid: Me Graw Hill, 1999.
• THE DOW CHEMICAL COMPANY. Dow Liquid Separations, Filmtec
Reverse Osmosis Membranes. Technical Manual, January 2004.
• MUÑOZ ELGUERA, Aldo. Curso Internacional: Desalación de aguas para
consumo humano e industrial, 1 Orna. Sesión. Diseño de sistemas de ósmosis
inversa, 201 O.
• CREUS SOLÉ, Antonio. Instrumentación Industrial. México: Grupo Editor
AlfaOmega, 1997.
• KA TSUHIKO, Ogata. Ingeniería de Control Moderna. México: Prentice
Hall, 1998.
• TECSUP, Controladores Lógicos Programables l. Especialización en
Instrumentación y Control Industrial. Lima, 201 O.
Tesis:
• GARCÍA ARRAS Humberto, JARAMILLO GALÁN Artemisa -Medición
de las competencias en el sector farmacéutico Mexicano: el caso de la
industria dedicada a la investigación -Universidad de las Américas Puebla -
2004.
Ensayo:
• CALDERÓN UJEDA, Humberto - Análisis de la Industria Farmacéutica
Peruana 2010 -Calderón Ujeda Humberto - CENTRUM PUCP -TULANE
UNIVERSITY.
107
Páginas web:
• www.ifpma.org/ - Pagina web de la Federación Internacional de la
Industria Farmacéutica.
• www.infoplc.net - Automatización y control industrial.
• www.schneider-electric.com.ar- Manual y catálogo del electricista.
• http://www.lenntech.es/biblioteca/osmosis-inversa/gue-es-osmosis
inversa.htm - ¿Qué es ósmosis inversa?
• www.medifarma.com.pe - Página web de la empresa Medifarrna S.A.
¿.\NEXO 1- PROPUESTA TÉCNICA ECONÓMICA
ACCUAPRODUCT.
PROYECTO:
ACCUAPRODUCT S.A.C.
O Av. La Molina 1104 Ofic. 302 Lima - Perú
T (511) 436-1400F (511) 436-2010E [email protected]
W www.accuaproduct.com
RECUPERACION DE AGUA DE
CONCENTRADO DE OSMOSIS
INVERSA
ATENCIÓN
TELEFONO:
FECHA
Nº REF.
Capacidad: 6.5 m3/h
Propuesta Técnica Económica
lng. Vicente Sucasaire
23.02.11
COT EQ011-0290
-------0-------
Equipos, Controles e Insumos - Ingeniería y Servicios ...
AU-UA PRODUCT --------()-------Sistemas de Tratamiento de Aguo, Efluentes y Afines
ACCUAPRODUCT S.A.C.
D Av. La Mollna 1104 Ofic. 302 Lima- Perú
T (511) 436-1400F (511) 436-2010E [email protected]
W www.accuaproduct.com
1. INTRODUCCION
ACCUAPRODUCT SAC tiene el agrado de hacerles llegar la propuesta técnica-económica por una Planta de Tratamiento de Agua para una producción de 6.5 m3/h o 156 m3/d
El objetivo principal del proyecto consiste en reducir la carga de minerales disueltos-TOS de una línea de agua de concentrado proveniente de un equipo de Osmosis inversa que dispone el cliente. La tecnología propuesta para la recuperación es por membranas de OSMOSIS INVERSA.
2. ANÁLISIS DEL AGUA CRUDA
El presente proyecto se ha elaborado en base al siguiente análisis fisico-químico, estos datos fueron recopilados de la proyección del equipo de Osmosis inversa en operación:
Parámetros Valor diseño
Origen Agua de rechazo o concentrado
Turbidez < 10 NTU Cloruros ( mg CI / L) 153 Nitratos ( mg N/L) 9.73 Nitritos (Ausencia / Presencia) NAnalizado-NI Amoníaco ( ma N/L) NAnalizado-NI Dureza total (ma CaC03 / L) 861.00 Dureza de cálcio (ma Ca / L) 321.00
Alcalinidad total (ma HC03 / L) 662.00 Fierro Total ( ma Fe / L) NI
Sílice {mg Si02/L) 40.00 Sulfatos (ma S04 / L) 543.00 Materia Organica (mg 02 / L) NI
Sólidos Disueltos Totales (ma / L) 1906.41 Coliformes Fecales (NMP/100ml) NAnalizado-NI Coliformes Totales (NMP/100ml) NAnalizado-NI pH 7.1
Rango de temperatura (supuesto) 1s0 -18º c
NOTA:
Algunos valores registrados como NI, así como otros iones no mostrados pueden afectar las características del Agua Tratada, para fines de garantía de calidad de Agua Tratada EL CLIENTE deberá proporcionar un análisis físico - químico detallada y actualizado del Agua Cruda
----------6----------
Equipos, Controles e Insumos - Ingeniería y Servicios ...
AU-UA PRODUCT --------,()-------Sistemas de Tratamiento de Agua, Efluentes y Afines
3. CARACTERISTICAS DEL AGUA TRATADA
Las características "esperadas" del agua tratada serían:.
ACCUAPRODUCT S.A.C.
O Av. La Molina 1104 Ofic. 302 Lima - Perú
T (511) 436-1400F (511) 436-201 OE [email protected]
W www.accuaproduct.com
AGUA OSMOTIZADA <1 NTU < 10 < 20 < 50
Potencial de Hidrógeno, pH <6
Residual de cloro, ppm < 1.5 ppm
4. CONSIDERACIONES PARTICULARES DEL TRATAMIENTO DE AGUA
A continuación, en forma breve se resume el sistema propuesto:
1. Desinfección con Hipoclorito de Sodio utilizando una bomba dosificadora y sus respectivosaccesorios: tanque, control de nivel;
2. Dosificación de Acido Clorhídrico utilizando una bomba dosificadora y sus respectivosaccesorios, para la homogenización de los productos químicos estamos considerando unmezclador estático antes de que el agua ingrese al tanque de almacenamiento o de paso.;
3. Bomba de alimentación de agua cruda, fabricadas en AISl316 comandada desde el tableroprincipal del equipo de Osmosis inversa. Este bomba se encargará de presurizar todo el sistemaasí como realizar el retrolavado del filtro multimedios;
4. Filtración tipo cartucho para remoción de partículas mayores a 25 micras.5. Dosificación de Bisulfito de Sodio para neutralizar el cloro residual antes de que ingrese a las
membranas de Osmosis inversa, la dosificación se realizará mediante una bomba tipodiafragma para la inyección de bisulfito de sodio.
6. Dosificación de anti-incrustante para proteger a las membranas de incrustaciones de salespresentes en el agua fuente usando bomba tipo diafragma para la inyección del químico.
7. Microfiltración, usando filtros tipo cartucho cuya eficiencia de filtración es hasta 5 micras deporosidad nominal;
8. Osmosis Inversa, esta etapa es fundamental ya que nos permitirá obtener agua con menos de50ppm (100 uS/cm) de TOS, esta unidad cuenta con los siguientes componentes: Bomba dealta presión, Portamembrana de FRP, Membranas de osmosis inversa tipo espiral fabricadas depoliamida, Instrumentos de control para monitoreo de pH, ORP, Conductividad ingreso/productoy Caudales de operación, todos estos componentes montados en un bastidor de acero alcarbono pintado con acabados de pintura epóxica así como el gabinete de control y fuerza congrado de protección IP55.
9. Estación CIP para limpieza y sanitización de las membranas de Osmosis Inversa además sirvepara realizar flush o enjuague de las membranas con agua osmotizada cada vez que la plantadeje de operar o paradas largas como los fines de semana. El objetivo es evitar que haya aguacruda estancada que origina incrustación y contaminación microbiológica.
1 O. Dosificación de Hipoclorito de Sodio al agua tratada, provisto de una bomba dosificadora con sus respectivos accesorios de instalación.
----------()----------Equipos, Controles e Insumos - Ingeniería y Servicios ...
AU-UA PRODUCT -------6-------Sistemas de Tratamiento de Agua, Efluentes y Afines
ACCUAPRODUCT S.A.C.
D Av. La Molina 1104 Ofic. 302 Lima - Perú
T (511) 436-1400 F (511)436-2010E [email protected]
W www.accuaproduct.com
5.ESPEC/F/CAC/ONES TECNICAS DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE TRATAMIENTODE AGUA
5.1. DESIFECCION Y CORRECCION DEL PH DEL AGUA CRUDA Incluye: *BOMBA DOSIFICADORA DE HIPOCLORITO DE SODIOMarca : IWAKI-USA Modelo : Serie EZ
Capacidad : 2.5 lph Materiales : Cuerpo de PP, interno de Teflón
Control : Una perilla para descarga de 0-100% *TANQUE DE ALMACENAMIENTOMarca : Pulsafeeder-USA
Capacidad : 15 gin
*BOMBA DOSIFICADORA DE ACIDO CLORHIDRICOMarca : IWAKI-USA Modelo : Serie EZ
Capacidad : 2.5 LPH Materiales : Cuerpo de PP, interno de T eflón
Control : Panel digital *TANQUE DE ALMACENAMIENTOMarca : Pulsafeeder-USA
Capacidad : 15 gin
5.2. SISTEMA DE BOMBEO DE AGUA CRUDA
Incluye: Fabricante Modelo
Cantidad Especificaciones
),.,- Capacidad Servicio
),.,- Material ),.,- Energía
: GRUNDFOS- DINAMARCA : CNR10-3 : Una (1) Unidad
: 9.5 m3/h@41 m : Cuerpo & Impelentes en Acero Inoxidable 316 : [220) V/ Trifásico/ 60 Hz/ 2.2 kW
---------6---------
Equipos, Controles e Insumos - Ingeniería y Servicios ...
AU-UA PRODUCT --------()-------Sistemas de Tratamiento de Agua, Efluentes y Afines
5.3. MICROFIL TRACION
FILTRO TIPO CARTUCHO Marca : Pentek-USA Modelo : WP258820P Dimensiones : 4.5" x 20" Porosidad : 25 micras Material : Polipropileno Cantidad : 02 und
PORTAFIL TRO Marca Modelo Dimensiones Conexiones Material Cantidad
: Pentek-USA : Big8Iue#20 : 7" x 25" aprox. : 1.5" in/out : Polipropileno/PVC : 02 und
5.4. NEUTRALIZACION DE CLORO RESIDUAL
Incluye: *BOMBA DOSIFICADORA DE BISULFITO DE SODIOMarca : IWAKI-USA Modelo : Serie EZ Capacidad : 2.5 lph Alimentación : 220V/1 fase / 60 Hz / 0.15kW Materiales : Cuerpo de PP, interno de Teflón Control : Una perilla para descarga de 0-100% Incluye: *TANQUE DE ALMACENAMIENTOMarca : Pulsafeeder-USA Capacidad : 15 gin *CONTROL DE NIVEL*AGITADOR 1/20 hp
ACCUAPRODUCT S.A.C.
O Av. La Molina 1104 Ofic. 302 Lima - Perú
T (511) 436-1400F (511) 436-2010E [email protected]
W www.accuaproduct.com
----------()----------Equipos, Controles e Insumos - Ingeniería y Servicios ...
AU-UA PRODUCT -------()-------Sistemas de Tratamiento de Agua, Efluentes y Afines
5.5. CONTROL DE INCRUSTACION DE LAS MEMBRANAS
*BOMBA DOSIFICADORA DE ANTIINCRUSTANTE
Fabricante Modelo Capacidad Energía Incluye
: IWAKI-USA : Serie EZ : 2.5 LPH : 220 V / Monofasica / 60 Hz / 0.15kW
*TANQUE DE ALMACENAMIENTOMarca : Pulsafeeder-USA Capacidad : 15 gin *CONTROL DE NIVEL
5.6. MICROFIL TRACION Incluye: PORTAFIL TROS Marca : PENTEK Modelo : BigBlue #20 Conexiones : 1-1 /2" in/out Material : Polietileno Cantidad : 02 und FILTROS TIPO CARTUCHO Marca : PENTEK Modelo : WP5BB20P Material : Polypropileno Porosidad : 5 micras Capacidad : 7.2 m3/h Cantidad : 02 und
5. 7. EQUIPO DE OSMOSIS INVERSA Fabricante : Accuaproduct Modelo : AP RO440-8-120 Flujo de alimentación : 9.5 m3/h Flujo de servicio : 6.5 m3/h % eficiencia : 75% Alimentación eléctrica: 220V/3F/60hz Incluye: MEMBRANAS DE OSMOSIS INVERSA, Marca : Filmtec-USA Cantidád : 06 und Material : Poliamida arrollada en espiral Modelo : Baja presión, de 8"x 40"
PORTAMEMBRANA Marca : Code Une Cantidad : 02 und Material : FRP (Fibra de vidrio) Capacidad : 03 membranas de 8"x 40"
ACCUAPRODUCT S.A.C.
D Av. La Molina 1104 Ofic. 302 Lima - Perú
T (511) 436-1400F (511) 436-2010E [email protected]
W www.accuaproduct.com
---------()---------Equipos, Controles e Insumos - Ingeniería y Servicios ...
ACCUAPRODUCT S.A.C.
AU-UA PRODUCT --------6-------Sistemas de Tratamiento de Aguo, Efluentes y Afines
BOMBA DE AL TA PRESIÓN Marca : GRUNDFOS -DINAMARCA Modelo : CRN 10-1 O Cantidad : 01 und Energía : [220) V/ Trifásico/ 60 Hz/ 7.5 kW
PANEL DE CONTROL DE PARAMETROS Incluye:
• Transmisor de Conductividad de doble canalMarca : GF Signet-USA Cantidad : 01 und
• Sensor de ConductividadMarca : GF Signet-USA Cantidad : 02 und Ubicación : alimentación y producto
• Transmisor de pH/ORPMarca : GF Signet-USA Cantidad : 02 und
• Sensor de ORP
•
•
•
Marca : GF Signet-USA Cantidad : 01 und Ubicación : alimentación Sensor de pH Marca : GF Signet-USA Cantidad : O 1 und Ubicación : alimentación Transmisor de caudal de doble canal Marca : Gf Signet-USA Cantidad : O 1 und Turbinas de caudal Marca : GF Signet-USA Cantidad : 02 und Ubicación : Producto y rechazo
BASTIDOR METALICO Material : Acero al carbono, pintura al horno Para soportar todos los componentes con excepción de las bombas Dosificadoras, tanques de químicos y estación CIP
GABINETE DE FUERZA Y CONTROL Material : Metálico Dimensiones : 800 mm x 600 mmm x 900 mm Protección : 1 P55 Incluye Microcontrolador -LOGO Siemens Módulos de expansión-LOGO Siemens Panel acrilico de leds con diagrama de flujo del sistema
D Av. La Malina 1104 Ofic. 302 Lima - Perú
T (511) 436-1400F (511) 436-2010E [email protected]
W www.accuaproduct.com
./
Materiales eléctricos para arranque de Bombas: alimentación, cip, alta presión Y dosificadoras
----------6----------
Equipos, Controles e Insumos - Ingeniería y Servicios ...
ACCUAPRODUCT S.A.C.
AU-UA PRODUCT --------()-------Sistemas de Tratamiento de Agua, Efluentes y Afines
CAÑERIAS DE DISTRIBUCION DE AGUA
D Av. La Molina 1104 Ofic. 302 Lima- Perú
T (511) 436-1400F (511) 436-2010E [email protected]
W www.accuaproduct.com
Las cañerías de baja presión serán de PVC, SCH80 GeorgeFischer-USA o PAVCO Las cañerías de alta presión serán de Acero inoxidable: descarga de bomba, línea de concentrado
ESTACION DE LIMPIEZA DE MEMBRANAS Incluye Electrobomba para recirculación de soluciones de limpieza Marca : Grundfos-Dinamarca Modelo : CRN 5-8 Tanque de polietileno de 500L Accesorios para interconexión: mangueras, cañerías de PVC clase pesada, válvulas
5.8. DESIFECCION DEL AGUA TRATADA Incluye: *BOMBA DOSIFICADORA DE HIPOCLORITO DE SODIOMarca : IWAKI-USA Modelo : Serie ez Capacidad : 2.5 lph Materiales : Cuerpo de PP, interno de Teflón Control : Una perilla para descarga de 0-100% *TANQUE DE ALMACENAMIENTOMarca : Pulsafeeder-USA Capacidad : 15 gin
5.9. INSTALACIÓN/ PUESTA EN MARCHA/ ENTRENAMIENTO
El alcance de la lngenieria incluye:
� Elaboracion de Planos: eléctricos, hidráulicos, P&ID, Lay Out; � Presentacion de Manuales de los equipos Originales en su idioma, Manual de Operación
de la Planta, Listado de Repuestos Críticos; � Materiales de instalación: tuberías de interconexión de equipos en PVC clase pesada,
accesorios como codos, tess, válvulas, etc. Soportería para fijación de tubos, conduit para cables eléctricos en un área de 8m x 3m
� Supervision del montaje de los equipos en su posición final � Supervision de la Puesta en Marcha por parte de nuestro Departamento de Servicio
Técnico � Charlas de capacitación a los operadores: 2 charlas; � Solución antiincrustante para la primera semana de operación;
----------()----------Equipos, Controles e Insumos - Ingeniería y Servicios ...
ACCUAPRODUCT S.A.C.
AU-UA. PRODUCT --------6-------Sistemas de Tratamiento de Agua, Efluentes y Afines
6. REQUERIMIENTO DEL SISTEMA
};,,- Línea de Agua Cruda 9.5 m3/h };,,- El punto de agua tratada tendrá presión atmosférica; };,,- Energía eléctrica en nuestro tablero de fuerza y control:
};,,- Fuerza: 220V / 3 fases / 60 Hz /13 kw };,,- Control: 120 V / 1 fase / 60 Hz
};,,- Área Techada, de acceso controlado con iluminación.
D Av. La Molina 1104 Ofic. 302 Lima - Perú
T (511) 436-1400F (511) 436-2010E [email protected]
W www.accuaproduct.com
};,,- Puntos de drenaje para equipo de osmosis inversa, preparación de insumos químicos
7. ALCANCE DEL SUMINISTRO
El suministro incluye lo siguiente:
• Los equipos mencionados en la presente oferta;
• Interconexión eléctrica e hidráulica de los equipos cotizados
• Puesta en marcha del sistema
8. EXCLUSIONES DEL SUMINISTRO
El suministro no incluye lo siguiente
• En general todo aquello que no esté especificado en la presente oferta como parte de nuestrosuministro.
• El cliente deberá proveer líneas de alimentación de agua cruda, drenaje en canaleta y línea dedistribución/almacenamiento de agua producto dentro del cuarto de maquinas.
• El costo de los servicios como agua cruda, energía eléctrica, canaleta de drenaje, disposición deefluentes, otros reactivos químicos o similares.
• Permisos, habilitaciones nacionales o municipales, los cuales pueden ser tramitadosconjuntamente con los permisos generales de la obra.
• El Cliente deberá tramitar todos los permisos y similares para el ingreso de nuestro personal yequipos para la interconexión en campo.
• Ningún elemento o servicio no especificado en la presente propuesta.• No se esta incluyendo en la presente propuesta un sistema de Banco de Condensadores, ni una
Puesta a Tierra, ya que consideramos esta Planta puede ser integrado a otro sistema.• Productos químicos para la puesta en marcha: Hipoclorito de sodio, Acido Clorhídrico, Bisulfito
de Sodio• Obras Civiles, tales como: lozas para montaje de equipos, construcción de canaletas, etc.• Movilización de los equipos dentro de planta, alquiler de grúa, montacarga, etc• Controles de nivel para los tanques de agua cruda y tratada, interconexión hidráulica con la
bomba de alimentación a nuestra planta;
----------6----------
Equipos, Controles e Insumos - Ingeniería y Servicios ...
-I•�--st-em_ a_s-de-�-,a-,�-m-ie-�-to-�-
�
-u-a,-�-f/
u_e_�_es-
�
-A-fi-ne-s
ACCUAPRODUCT S.A.C.
D Av. La Molina 1104 Ofic. 302 Lima - Perú
T (511) 436-1400F (511) 436-2010:.:r=r
E [email protected] www.accuaproduct.com
9.- OFERTA COMERCIAL
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POR OSMOSIS INVERSA, según las especificaciones dadas en nuestra propuesta técnica.
ITEM DESCRIPCION
01 DOSIFICACION DE HIPOCLORITO DE SODIO-PreDesinfección:Bomba y accesorios
02 DOSIFICACION DE ACIDO CLORHIDRICO:Bomba y accesorios
03 BOMBEO DE AGUA CRUDA: Bomba y accesorios para arranque eléctrico
04 MICROFIL TRACION:Portafiltros (02und) y Filtros tipo cartucho (02 und) de 25 micras
05 DOSIFICACION DE BISULFITO DE SODIO:Bomba y accesorios
06 DOSIFICACION DE ANTIINCRUSTANTE:Bomba y accesorios
07 MODULO DE OSMOSIS INVERSA:Microfiltración hasta 5 micras, Equipo de Osmosis Inversa, Sistema CIP,Tablero de control y fuerza
08 DOSIFICACION DE HIPOCLORITO DE SODIO-PostDesinfección:Bomba y accesorios
09 SERVICIO DE INSTALACION Y PUESTA EN MARCHA: Materiales eléctricos, hidráulicos para interconexión de equipos, mano de obra de personal técnico,
charla de capacitación, elaboración de manual de operación
PRECIO TOTAL DEL SISTEMA .... US$ 1 48,900.00
CONDICIONES DE LA OFERTA
Valides de la oferta Plazo de entrega Lugar de entrega Forma de Pago
Plazo de Garantía
Atentamente
Jhon Zanabria Garay ING. DE VENTAS
: 30 días. NO incluye IGV, DOLARES AMERICANOS : De 10 a 12 semanas después de recibida su O/C; : En sus almacenes en ATE
../ 60 % con la orden de compra ../ 30 % con la Entrega de los Equipos en sus Almacenes en ATE ../ 1 O % con la Puesta en Marcha del Sistema
: 12 meses contra defectos de manufactura
lng. Juan Antonio Flores Perez GERENTE DE VENTAS
---------()---------Equipos, Controles e Insumos - Ingeniería y Servicios ...
T - eoo, 0002 O�síflco�or Do�lflcodor H1poclor1to Ac1do de Sodio Clorhfdico
Bombas de Allmentaclon de Agua Cruda
CRN 10-3 9.5 m3/h@ 41m 2.2 kW,220V,3F
TANQUE ALMACENAMIENTO
<CLIENTE, 10
M3 MfnlMO)
8.7 m3/h
Filtro tipo cartucho
WP258B20P
25 micras 4.5" X 20"
ALCANCE DE
ACCUAPRODUCT
8003 Dosificador
Metobisulfito de Sodio
8004 Dosificador
Antiincrustonte
...
Bomba de Alta Presión
4.5"x20" 5 micros
CRN 10-10 11 m3/h @120 m
Bomba CIP CRN� 9.14 m3/h@ 91
bar
SIIIL
TANQUE CIP PARA
MANTENIMIENTO DE MEMBRANAS Y
F'LUSH CON AGUA OSMOTIZADA
.......
TABLERO DE
FUERZA/ CONTROL
OSMOSIS INVERSA
2 m3/h @--.. 1-�
......
3/1"
y 2.2 m3/h
6.5 m31h TOS <50ppm
TANQUE ALMACENAMIENTO
AGUA TRATADA
<CLIENTE>
CUITOIIER IC\.ENTE
MEDIFARMA SA
NAIIE lllTUl.0
8005 DOSIFlCACION
DE CLORO
PLANTA DE RECUPERACION DE AGUA 6.5 m3lh
Divlsion de Proyectos
1 /\ACCUA�1 �1-41---11-+1-41f----�1 ... = __ ,------r.,�_� .. _¿¡¡¡-----1_�PRODUCT 2 l 23.02.11JJ.z. I M.V. 1 J.B. 1 Para Aprobación 1 u,,P(l,t
24.08.10 J.Z. M.V. J.B. Para Aprobación J.Z DATE IFEOtA REV I FECHA DIBUJ REVIS APRO REVISION 23.02-11
ROSA Detailed Report age o
Reverse Osmosis System Analysis para Membranas FILMTEC™
Proyecto:Medifanna-ATE-reuso ROSA 7.2.l ConfigDB u392554_129
Caso:2
29-Dec-10Jhon Zanabria, Accuaproduct
Información del Proyecto:Proyecto Recuperacion de AGUA,MEMBRANAS BAJA REYECCION
DetaUes del Sistema
1' Caudal de Alimentación a la 1ª Etapa Caudal de Agua Bruta al Sistema
11.29 m'/h 9.29 m'/h
11.93 bar 0.85
� Caudal de Permeado Paso 1 Conversión Paso 1 Temperatura de Alimentación STD Alimentación
6.50 m'/h 70.00 % 18.0 c
1948.54 mg/1 6
29.15 lmh
Presión Osmótica: Alimentación 0.81 bar Concentrado 2.51 bar � Presión de Alimentación
Fouling Factor Media 1.66 bar Dosificación Química Ninguno Número de Elementos NDP media 8. 77 bar Área Activa Total 222.96 M' Flujo específico medio Paso 1 Potencia 4.68 kW Clasificación del Agua:Agua de Pozo SDI < 3 Energía Específica 0.72 kWh/m'
Etapa Elemento
LE-400 2 LE-400
Nº
Caudal de Presión de Caudal de Caudal de Presión del Caudal �lujo Presión Presión STO Caj: Element�: Alimentación Alimentación Recirculación concentrado concentrado de especifico de B Permeado
(m'/h) (bar) (m'/h) (m'/h) (bar) Permeado medio Permeado º(b
ºste)r
presión (m'/h) (lmh) (bar) ar (mg/1) 3 11.29 11.59 2.00 8.01 10.49 3.28 29.41 2.00 0.00 21.97 3 8.01 10.15 0.00 4.79 9.53 3.22 28.90 0.00 0.00 35.24
Corrientes Paso (mg/1 como ión)
Nombre Alimentación Alimentación ajustada Concentrado Permeado Inicial Después de reciclas Etapa 1 Etapa 2 Etapa 1 Etapa 2 Permeado Total
NH4 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 K 12.00 12.00 16.41 22.65 36.66 1.19 1.82 1.50 Na 127.00 169.13 237.86 334.21 556.35 2.53 4.18 3.35 Mg 35.00 35.00 49.35 69.46 115.95 0.23 0.40 0.31 Ca 321.00 321.00 452.68 637.15 1063.63 2.10 3.53 2.81 Sr 3.56 3.56 5.02 7.07 11.80 0.02 0.04 0.03 Ba 0.33 0.33 0.46 0.65 1.09 0.00 0.00 0.00 CO3 0.23 0.23 0.50 1.11 3.74 0.00 0.00 0.00 HC03 661.29 661.29 930.31 1306.94 2173.33 9.31 14.63 11.91 NO3 9.73 9.73 12.64 16.83 25.69 2.41 3.67 3.03 CI 153.00 153.00 215.70 303.53 506.52 1.17 1.94 1.55 F 0.27 0.27 0.38 0.53 0.89 0.00 0.01 0.01 S04 543.00 543.00 766.17 1078.76 1801.81 2.66 4.51 3.58 SiO2 40.00 40.00 56.38 79.32 132.37 0.34 0.50 0.42 Boro 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 CO2 250.40 250.40 250.41 250.72 251.93 249.85 250.53 250.17 STD 1906.41 1948.54 2743.88 3858.22 6429.82 21.97 35.24 28.51 pH 6.50 6.50 6.62 6.74 6.91 4.82 5.00 4.92
El Flujo Específico de Penneado dado por ROSA está calculado en base al área ACTIVA de la membrana. EXCLUSIÓN DE RESPONSABILIDAD: NO SE FORMULA NINGUNA GARANTIA, TÁCITA O EXPRESA, YA SEA DE POSIBILIDADES DE COMERCIALIZACIÓN O DE IDONEIDAD PARA UN FIN DETERMINADO. Ni filmTec Corporation ni The Dow Chemical Company asumen responsabilidad alguna por los resultados obtenidos o los dai\os y perjuicios sufridos en relación con la aplicación de esta infonnación. Dado que las condiciones de uso así como la legislación a aplicar puede diferir entre ubicaciones y pueden estar sujetas a cambios con el tiempo, es responsabilidad del cliente determinar la adecuación del producto para cada uso. FilmTec Corporation y Toe Dow Chemical Company declinan toda responsabilidad si, como resultado del uso por el cliente del programa infonnático de disefto de membranas ROSA, el cliente es objeto de una demanda por presunta violación de cualquier patente que no sea propiedad o no esté bajo el control de FilmTec Corporation o The Dow Chemical Company."
ro ama\ROSA ?2_\MyProjects\Medifarma-AT�-re�so02Detail.h... 29-Dec-l O
ROSA Detailed Report
Reverse Osmosis System Analysis para Membranas FILMTEC™
Proyecto:Medifarma-ATE-reuso
Jhon Zanabria, Accuaproduct
Advertencias de Dlsefto
-Ninguno-
Advertencias de Solubilidad
Índice de Saturación Langelier > O Índice de estabilidad Stiff & Davis > O CaS04(% Saturación)> 100% BaS04(% Saturación)> 100% CaF2(% Saturación)> 100% SiO2(% Saturación)> 100%
-age o
ROSA 7.2.1 ConfigDB u392554_129
Caso:2
29-Dec-l0
Se puede requerir anti-incrustantes. Consulte con su fabricante para la dosificación y máxima conversión permitida.
Detalles Etapa
. Caudal de Etapa I Elemento Conversión Permeado (m'/h)
O.JO 1.17 2 0.11 1.09 3 0.11 1.02
. Caudal de Etapa 2 Elemento Conversión Permeado (m'/h)
1 0.15 1.16 2 0.16 1.08 3 0.17 0.98
STD p d Caudal de e
(��) Alimentación (m'/h)
18.63 11.29 21.87 10.12 25.92 9.03 STD
p d Caudal de �:
g/1) Alimentación (m'/h)
27.45 8.01 34.68 6.85 45.13 5.77
STD Presión de Alimentación Alimentación (bar) (mg/1) 2743.88 11.59 3057.77 11.16 3424.49 10.80
STD Presión de Alimentación Alimentación (bar) (mg/1) 3858.22 10.15 4508.45 9.89 5343.67 9.69
El Flujo Específico de Penneado dado por ROSA está calculado en base al área ACTIVA de la membrana. EXCLUSIÓN DE RESPONSABILIDAD: NO SE FORMULA NINGUNA GARANTIA, TÁCITA O EXPRESA, Y A SEA DE POSIBILIDADES DE COMERCIALIZACIÓN O DE IDONEIDAD PARA UN FIN DETERMINADO. Ni FilmTec Corporation ni The Dow Chemical Company asumen responsabilidad alguna por los resultados obtenidos o los dailos y perjuicios sufridos en relación con la aplicación de esta infonnación. Dado que las condiciones de uso así como la legislación a aplicar puede diferir entre ubicaciones y pueden estar sujetas a cambios con el tiempo, es responsabilidad del cliente determinar la adecuación del producto para cada uso. FilmTec Corporation y The Dow Chemical Company declinan toda responsabilidad s� como resultado del uso por el cliente del programa informático de diseño de membranas ROSA, el cliente es objeto de una demanda por presunta violación de cualquier patente que no sea propiedad o no esté bajo el control de FilmTec Corporation o Tbe Dow Chemical Company."
Jile://C:_\Archivos de programa\RO_8� ?2\J.,i�P�ojects\Medifanna-A TE-reu��02Detail.h... 29-Dec-l O
r-
ROSA Detailed Report a
Cálculo de Precipitaciones
Agua Bruta Alimentación ajustada Concentrado pH 6.50 6.50 6.91 Índice de Saturación Langeiier 0.03 0.03 1.45 Índice de estabilidad Stiff & Davis 0.16 0.16 1.12 Fuerza tónica (Mola!) 0.04 0.04 0.14 STD (mg/1) 1906.41 1948.54 6429.82 HCO3 661.29 661.29 2173.33 CO2 250.38 250.38 251.86 CO3 0.23 0.23 3.74 CaS04 (% Saturación) 26.74 26.74 131.59 BaS04 (% Saturación) 3607.99 3607.99 11279.64 SrSO4 (% Saturación) 17.49 17.49 61.60 CaF2 (% Saturación) 3.11 3.11 111. l lSiO2 (% Saturación) 33.91 33.91 117.82 Mg(OH)2 (% Saturación) 0.00 0.00 0.00
Para hacer el balance:42.13 mg/1 Naailadido a la alimentación
file://C:\Archivos de programa\ROSA 72\MyProjects\Medifarma-A TE-reuso02Detail.h... 29-Dec-l O
ANEXO 2 - PLANOS,.
o e,
o LJ
�
o o
o o
o o []
o [J
o
fB
=-Ü====
Linea de Rechazo de Equipo Accuaprodud
Linea de Alimentación a Equipo Medlosmofarma
Linea de Producto de Equipo Mediosmofarma
Linea de Rechazo de Equipo Mediosmolarma
Linee de Auloflush de Equipo Medlosmofarma
PROP.,
PROY,1
PLANO,
ISEÑO•
Jock H.R.
o u ,.., LJ
o o o-J p
.
·�·_, t ; :. r -�� - ,_ r, i·- ' 1
o o o 71
o o .JJ
o o r
r7 [ (1
----0
D
o
o
=-.J
MEDIFARMA S.A. eQUFO DE OSMOSIS 8'litt•P1afa �
PLANO•
PM
ESCALA•
Ubicación de Equipo· 2do piso Técnico
REV!SION• CAOi FECHA= N',
.Jock H.R. 20/06/2011 1 de 7
o
e
e
·--
[J o
0
o
liiliilii
o
[..l
r1
[_J
[J
r -
LJ [B
o ll
[J e
n o
F===U
,, �---- -u
� ¡ ¡_,
cJ :; F'
tí [f ! �- ¡ ¡-' ;-¡! : 1
o t.l
�¡
l r' '-·
••• _¡
U==-- - Ü - = Ll1-....iiiiiii-------n��--"-�r ••••
lililili
• • · rL ,__O____ _[ _._ _ ___ l
Línea de Rechazo de Equipo Accuaproduct
Línea de Alimentación a Equipo Mediosmofarma
Línea de Producto de Equipo Mediosmofarma
Línea de Rechazo de Equipo Mediosmofarma
Linea de Autoflush de Equipo Medlosmofarma
"'
o
o
o
_l_ o
o
-- -___[L __ j
PROP.,
PROY.•
MEDIFARMA S.A. PLANO:
PM
PLANO,
Ubicación de Tanque de Alimentación - 3er Piso Técnico
DlSEÑ , REVISION•
Jock H.R.
CAD, í[CHA1 N':
Jack H.R. 20/06/2011 2 de 7
4j\ 22
'11 '·'" 1 1 11 I ' ,_
1 .,, f 1 �T 11 l 1 1 I' 11
1!W
�
�
-Plijj",.
�
:e "'
:;
i?IIO
MEDIFARMA S.A. l!Cll..-oalO_,..NDIH_,..,_,._
DESAGÜE
Alimentación a Tanque
BD01 Dosific ador de
Hipoclorito de Sodio
y REBOSE
L6
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
BOMBA DE ALIMENTACIÓN
CRI 10-3 9.5m3/h@
41m
PROP.:
PROY.: PLANO:
DISEflO: Jack H.R
BD02 Dosificador de Metabisulfito
de Sodio
Filtros Tipo Cartucho 25u
20'x4.5"
MEDIFARMA S.A. EQUIPO DE 09MOSIII IIM3/II • Planta N-
P&ID - Pre Tratamiento
-í>
PLANO:
PM
REVISIÓN: CAD:
Jack H.R.
FECHA: 1 N": 25/06/2011 5 de 7
-{>
�I qlll[*H
Válvula deIngreso
B003 Dosificador de Antiincrustante
�.,,;2T�de " Autoflush
FIitros Tipo
Cartucho Su
20"x4.5"
Bomba de Atta Presión
CRI 10-10 11m3/h@ 120m
y DESAGÜE
7L �la de
Rechazo
PROP.:
PROY.:
PLANO:
DISEl'lO: Jack H.R.
MEDIFARMA S.A. EQUIPO OE OSMO!B 11131H. Piara Nueva
P&ID - Equipo de Osmosls Inversa
8D04
Dosificador de Hlpoclorito de Sodio
CISTERNA3
PLANO:
PM
REVISIÓN: CAD: Jack H.R.
FECHA: 1 N': 25/06/2011 6 de 7
Union de 1/4"
Union de 1/4"
Bushing 2" a 1 ½"
Flujo
Bushing 2" a 3/4"
Conductividad Bushlng
1" o T1 a·
sJshing 1 1 L.JBushlng .
2· a 1/2" Antllncrustante
B,shleg i2" a 1/4" ..... -·. -
1 -
ushing 1 Bushing 2"
a 3/4" Conductividad
._T a 1112"
PROP.:
PROY.:
PLANO:
DISEl'l<>:
Jack H.R.
Bushing 2" a 1½"
Flujo
,,,..,,.,..,
1, ��© • 1$4"
MEDIFARMA S.A. EQUfPO DE osuosm Hl3M • Planta Nueva
Unión 1"
Buohl""T � ,,,..
Pf9sostl100.Ab
1I1 _.-
PLANO:
PM
Diagrama de Conexión de Tubertas
REVISIÓN: CAD:
Jack H.R.
FECHA: 1 N°: 30/06/2011 7 de 7
[!]]
�
�
• • •j '.::::- j 1---· j j::!.--:-_:,
• • • � . j::!'::·.::j
�ooJ �ooJ �DO�
C:E::I (3 -
® ® ® ® ® 1-··1 ¡e..:=¡ l"""''�I � i!.�i
® ® ® ® ® j'':::.7:.:j j --� j j .u.¡ ¡,,,,.,_, j , ... j
Giw EEm
• e® •c::mm::J
TAIURJDECOKmelY�
220YJ<.-..
VISTA FRONTAL
1ffi=gl E]
PLC Módulo
1/0
Varladorde
Velocldad
1íllllllllll1
VIST.FRONT.S/PUERTA
PROP.: MEDIFARMA S.A.
PROV.: EQUIPO DE OSMOSIS 6M3/H • Planta Nueva
PLANO:
@
Vista Interna y Externa del Tablero Principal
DISEÑO: 1 REVISIÓN· 1 CAD: 7FECRA: 1 N"·
Jack H.R .
Jack H.R 16/08/2011 . 1 de 5
01
l!I
l!I o
�
1
[la¡¡¡:] liiiliEi;ill
(® rm
•
�L:::...J
Em
•
VISTA FRONTAL
'10. •
I o:
•
e
I
@
B 1111 m 1
e
1/
VIST.FRONT.S/PUERTA
PROP.:
PROY.:
PLANO:
DISE�:
Jack H.R.
MEDIFARMA S.A. EQUIPO DE OSMOSIS 6M3/H • Planta Nueva
Vista Interna y Externa del Tablero de Bomba de Allmentaclón
REVISIÓN: CAD:
Jack H.R.
FEC
16/08/2011
PLANO.:
PE
2 de 5
R0
s
TG
VARIADOR DE
VELOCIDAD
�•M� � �
Hacia Tablero de Bomba de Alimentación
BOMBA DE AL TA 7.5KW
D
FUENTE
24VDC
RELÉ
PROGRAMABLE
PROP.:
PROV.: PLANO:
DISEÑO: Jack H.R.
Arrancador Suave
BOMBA DE ALIMENTACIÓN
2.2KW
MEDIFARMA S.A. Equl!)C) de Osmo.la Inversa 6m3/h • Planta Nueva
Circuito de Fuerza
REVISIÓN: CAD: Jack H.R.
FECHA: 1 N": 15/08/2011 3 de 5
L�---------T"-------------------------------------,
LI+ 'Soft Starter
L
"
Selector
...... -
,.
Tablero de Bomba de Baja
Sel�f
1
.. 1
\ , uj
Stop H 1 s� S2
S!artf-\ 0
� 1 J
"
R2
1 1
L1 L1 L1 24Vdc
,.1 ,.1 ,.1 ,.1
S3 S4 S5 S6 $7
,, " 15 "
R3 R4 R5 R6
1 1 1 1
L1 L1 L1 L1 L1
"'i 1 ·¡ "i �¡ "j 1 "i "j "j
l l l l l l l l l 1 U2 .,._ - •-� Ml1 -Ot CH N ._.. .......
-
.. Soft Starter -
..
-"""
� An11tncn,,-- lntr- ""96" • IO,l()(J'J ')tM0Q) XW1 5tc02 H
.......
. ......
.. ·-"'. XW2
··
..-"""
....... ·
..-......
,.1
"
R7
1
.,
. . R11
,ol ,.¡ "
S8 S9 $10
" "
¡..
lC1
�- 1 Pt.C
R8 R9 12
1
PROP.: MEDIFARMA S.A.
LANO: PE
PROV.: EQUIPO DE OSMOSIS 6m3/h • Planta Nueva PLANO:
DISEOO: REVISIÓN:
Jack H.R.
Control Manual
CAD: Jack H.R.
FECHA: 16/08/2011
N": 4 de 5
PSL 100: Aire Con1Jmúdo. AIT01 : ORP. PSLJOO: BaJa Pl'Mlón en Bomba do Alta. PSH301: Alta Pntslón en Bomba do AIIB. LS200 : NJ,ef Alto en Cllloma 3. PSl.100 AITI>1 ....,,., L5200
LS100 : Nl,ef Bajo"" Tanque do AllmentadOn. NA NA NC NC - - ........ - L1 L1 PSl300 LS100
- NA NC - .......
.¡ j j j j j j j j .. ¡ 1 ·! =! .. ¡ .. ¡ .¡ "j "T
-1 1+ o o
11 12 13 14 15 18 17 18 19 110 111 112 113 114 115 1111
ENTRADAS DIGITALES
OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 OUT5 OUT6 OUT7 OUT8 OUT9 OUT10 OUT11 OUT12 OUT13 OUT14 OUT15 OUT16
) o ) ' o ' ) e ) 1 ) ,, o ' o ) 1) ) ' o ) 1 ) o C) ) e ) 1 C) ) 1
Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 QA QB QC QD QE QE QF
• 11 • 12 • " • .. • 11 • " " t • " ., " " ,. • " • 22 • .. " ,. " ,. • ..
)IM,0 XM002 ,..,., xvo, SICOI XMOOI X\/02 X\/1)3 - """' '""" 1\1.01 1\1.02 .... ., Al.04 ......
SALIDAS DIGITALES
PROP.: MEDIFARMA S.A.
PLANO: PE
PROY.: EQUIPO DE OSMOSIS 6M3/H - Planta Nueva
PLANO: �::,\,ALA:
Entradas y Salidas del Relé Programable
DISEÑO: 1
REVISIÓN: 1
CAD: FECHA: N":
Jack H.R. Jack H.R. 16/08/2011 s de 5
_.\NEXO 3 - PROGRAMA LADDER DEL EQUIPO DE
OSMOSIS INVERSA.
OSMOMEDIFARMA.zm2 - v1 .O
Información de programación
Autor Jack Hipólito R.
&,�:.� e,
Nombre del documento : Mediosmofarma
Versión 1.0
Módulo: SR3B261FU XT2: SR3XT141FU
Período de ejecución de la aplicación en el módulo : 1 O x 2 ms No hay parámetros Acción del WATCHDOG: No activo Tipo de Filtrado de Hardware de las Entradas : Lento (3 ms) O Teclas Zx inactivas
Formato de la fecha : dd/mm/yyyy O Cambio de horario de verano/invierno activo
Zona : Europa Cambio a horario de verano : Marzo, último domingo Cambio a horario de invierno : Octubre, último domingo
Mediosmofarma
OSMOMEDIFARMA.zm2 - v1 .O
o Mediosmotarma
Esquema del programa No CcntactDl CcntactD 2 CcntactD 3 CcntactD.
001
,,,_ ___ ..... ___ ..... ___ r-,.. ___ __,E=,---i Automé.tico Nivet ORP Alarma de Presión Bil de Oper.
RM2 002
Bit de Apag. [07
0031---------------------------------�
OO.
005
007
009
010
011
012
013
OH
015
016
017
018
019
020
M1
Valv. Producto ARRANQUE
e M3 Abfe Ingreso, Rechazo y Producto,
,, ------------------------------l�=H:"baAntiincrustantey
Bit de Oper. M1 M3
Inicia TT1 Retraso Bomba de Alimentación
-------...----------------------10--
Bit de Oper. M1
Inicia T1
Retraso BAl [M4 Arranca Bomba de Alimen1aci6n
---------------------------�o--Bit de Oper. M1
Retraso BAI M4
ArraneaBAl TT2 Limpieza Inicial
--------------------------o--Bitde()per. M1
Arranca BAI T2
Limpieza Inicial [ MS Arranca Bomba de Alta Presión y
f---------,,,_,,.-------------------------tQ--Dosificador de Hipoctorito
Bit de Oper. M1
Limpieza Inicial Arranca BAP MS TT3 Retraso p/Cierre de Válvula
t----------...-------------------------,0--
Bitde()per. M1
Arranca BAP T3
Cierra Rechazo [M6 Cierra Rechazo
-------...----------------------0--
Bitde()per.
i1
Automático MB
Nivel MC
ORP MD
Alarma do Presión M2
/ BitdeApag.
Cierra Rechazo Cierra Rechazo APAGADO
SM2
Bilde Oper.
[ M7 Apaga Bomba de Alta
E---Abre Rechazo
M2 MB TT4 Retrasa Apagado de Bomba de r---.-------
,,,-,,.--------------------------10--AlimentaciOn.
BitdeApag. Abfe Rechazo Retraoo Ap. BAI T4 e M9 Apaga Bomba de Alimentación y
f---------,,,-,,.-------------------------10--Dosificador de Hipoclorito.
Bit de Apag. Retraso Ap. BAl Apaga B. Alim.
OSMOMEDIFARMA.zm2 - v1 .O Mediosmofarma
No
021
023
025
026
027
028
029
030
031
032
033
034
D3S
03l5
037
039
040
a,,_,,,,
BitdeApag.
BitdeApag.
MJ
Inicia M3
Inicia M3
Inicia M3
Ca11actD2 a,,_,,, 3
/
Apaga B. Alim. Retraso Fin TS
/ ------------------------0--=��.r Bomba de Metabisutfito y
[ MA Cerra Valvula de Ingreso, Rechazo y
1 Retraso Fin Fin
502
Dosil. Metabis. 503
Oosif. Antiincr. 504
Valv. Ingreso S08
SETEO SALIDAS
�-----------------0--
:J Inicia Valv. Rechazo MB
Abre Rechazo M4 501
.,, -------------------o--Arranca BAI M5
Arranca BAP MS
AnancaBAP
M7
Apaga B. Alta M7
Apaga B. Alta M9
Apaga B. Alim. MA
Fin MA
Fin MA
Fin MA
Bomba Alimentad ... 508
Oosif. Hipoc:lorilo 505
Bomba Alta Pres.
ROS
Bomba Alta Pres. R06
Oosif. Hipoclorilo ROl
Bomba Alimentad ... R02
Dosil. Metabis. ROJ
Oosif. Antiiner. R04
ValV.1'11'890 ROB
:J Fin M6
------------------0--V al v. Rechazo
Ciem, Rechazo
RESETEO SALIDAS
OSMOMEDIFARMA.zm2 - v1 .O
o No ea-,
041 .... ------:�---------r-----------------10---
042 �omru
: �iv� de 2,�
_
ue
_______ __,
Nivel
Automálico 11
Nivel en Cisterna 14 ¡ MC CONTROL DE ORP
0431---.------.,,,. .... -------------------------o---Automático A!loORP ORP
Mediosmofarma
CONTROL DE PRESIÓN
11 15 TTE
-------.,,,.�-------------------0---Automático 11
Baja Presión 8A i6
Baja Pres. 8A TTF
.,,,. .... ------..... �-------------------------0---Automático 11
Alta Presión BA 12
AUa Pres. Ba !ME
Baja presión en bomba de alta.
Alta presión en bomba de alta
Baja presión en a�e comprimido. 047t---......... -----.,,,. .... -------------------------o---
Automruico Aire Comprimido TE
B. Presión AC
:f--l1-- ----+-�-·a_P-res
a
=
Automruico Alta Pres. Ba ME
oso
¡ MD Alarma de Presión.
0---Alarma de Presión
051
052
053
B. Presión AC
11 i8
ALARMAS
¡ OC Cisterna Uena.
.,,,.�-----J ......... __________________ --10---Automático 11
Nivel en Cisterna MC
Tanque Ueno !OE Cloro en Linea.
�----.,,,.----------------------0---Automático 11
ORP TE
Cloro en Linea 10D Baja Presión en Bomba de A!la.
------.,,,. .... -------------------------,0---
Automruico 11
Baja Pres. BA TF
PSL Bomba Alta ¡ oo Alta Presión en Bomba de Alta.
0551---.------.,,,. .... -------------------------,Q---
056
Automático 11
Alla Pres. 8a TG
PSH Bomba Alta [ QF Baja Presión en Aire Comprimido.
-------.,,,.---------------------10--Automático Baja Pres. AC Aire Comprimido
OSMOMEDIFARMA.zm2 - v1 .O
Entradas físicas
&---� ,;.,
Mediosmofarma
N.º Símbolo Función Candado Parámetros Locahzac1ón (UC) Comentario
(1/1) (13/1) (41/1)
Entradas (42/1) (43/1) (45/1) 11 DIG
No hay parámetros (46/1) (47/1) (49/1) Automático (52/1) (53/1) (54/1) (55/1) (56/1)
12 Entradas No hay parámetros (47/2) Aire Comprimido
DIG
14 Entradas No hay parámetros (43/2) Alto ORP
DIG
15 Entradas No hay parámetros (45/2) Baja Presión BA
DIG
16 Entradas No hay parámetros (46/2) Alta Presión BA
DIG
18 Entradas No hay parámetros (42/2) (52/2) Nivel en Cisterna
DIG
19 Entradas No hay parámetros (41/2) Nivel de Tanque
DIG
Salidas físicas
02 Salidas DIG No Dosif. Metabis.
03 Salidas DIG No (25/6) (37/6) Dosif. Antiincr.
04 Salidas DIG No (26/6) (38/6) Valv. Ingreso
as Salidas DIG No (31/6) (33/6) Bomba Alta Pres.
06 Salidas DIG No (30/6) (34/6) Dosif. Hipoclorito
07 Salidas DIG No (3/6) Valv. Producto
08 Salidas DIG No (27/6) (39/6) Valv. Rechazo
ac Salidas DIG No (52/6) Tanque Lleno
QD Salidas DIG No (54/6) PSL Bomba Alta
QE Salidas DIG No (53/6) Cloro en Línea
QF Salidas DIG No (56/6) Aire Comprimido
QG Salidas DIG No (55/6) PSH Bomba Alta
OSMOMEDIFARMA.zm2 - v1 .O
�---�
�
Mediosmofarma
N.º Símbolo Función Candado Remanenc,a Parámetros Local1zac1ón (UC)
Relés No hay parámetros (2/6) (13/6) (17/1)
M2 auxiliares No (19/1) (20/1) (21 /1) (22/1)
M3 Relés No No hay parámetros (5/6) (6/2) (24/1) auxiliares 25/1) (26/1) (27/1)
M4 Relés No No hay parámetros (7 /6) (8/2) (29/1 ) auxiliares
M5 Relés No No hay parámetros (9/6) ( 10/2) (30/1 ) auxiliares 31/1
M6 Relés No No hay parámetros (11 /6) (40/1) auxiliaresM7
Relés No No hay parámetros ( 17 /6) (33/1 ) (34/1 ) auxiliares M8 Relés No No hay parámetros (18/6) (19/2) (28/1) auxiliaresM9 Relés No No hay parámetros (20/6) (21 /2) (35/1) auxiliaresMA
Relés No No hay parámetros (22/6) (36/1) (37/1) auxiliares (38/1 (39/1)
MB Relés No No hay parámetros (1/2) (14/1) (41/6) auxiliares
MC Relés No No hay parámetros (1/3) (15/1) (43/6)
auxiliares (53/2) MD Relés No No hay parámetros (1/4) (16/1) (49/6) auxiliaresME Relés No No hay parámetros (47/6) (50/2) auxiliaresT1 mporizador No No Ver detalles a más distancia (6/6) (7/2)
T2 mporizador No No Ver detalles a más distancia (8/6) (9/2)
T3 mporizador No No Ver detalles a más distancia (10/6) (11 /2)
T4 mporizador No No Ver detalles a más distancia (19/6) (20/2)
T5 mporizador No No Ver detalles a más distancia (21 /6) (22/2)
TE mporizador No No Ver detalles a más distancia (45/6) (48/2) (54/2)
TF mporizador No No Ver detalles a más distancia (46/6) (49/2) (55/2)
TG mporizador No No Ver detalles a más distancia (56/2)
OSMOMEDIFARMA.zm2 - v1 .O
T1 Temporizadores Retraso BAI
Función A: Trabajo, comando mantenido Duración: 005.0 s
TTx�
o
T2 Temporizadores Limpieza Inicial
Función A: Trabajo, comando mantenido Duración: 030.0 s
TTx�
Tx
T3 Temporizadores Cierra Rechazo
Función A: Trabajo, comando mantenido Duración: 010.0 s
TTx�
Tx
T4 Temporizadores Retraso Ap. BAI
Función A: Trabajo, comando mantenido Duración: 005.0 s
TTx�
Tx
Mediosmofarma
OSMOMEDIFARMA.zm2 - v1 .O
T5 Temporizadores Retraso Fin Función A: Trabajo, comando mantenido Duración: 030.0 s
TTxj[_
Tx
TE Función A: Trabajo, comando mantenido Duración: 005.0 s
TTxj[_
Tx
&-,� �
TF Temporizadores Alta Pres. Ba Función A: Trabajo, comando mantenido Duración: 005.0 s
TTxj[_
Tx
TG Temporizadores Baja Pres. AC Función A: Trabajo, comando mantenido Duración: 005.0 s
TTxj[_
Tx
Mediosmofarma
